Поль Лавиолетт - Лёд и Огонь. История глобальных катастроф

Микроволновое фоновое излучение было открыто в 1955 году Э. А. Ру. Работая над докторской диссертацией в парижской «Эколь Нормаль Суперьер», он исследован звездное небо с помощью радарной антенны времен Второй мировой войны и пришел к выводу, что космос испускает микроволновое излучение, температура которого составляет 3±2 градуса выше абсолютного нуля (3° К) {11} 11 A. Le Floch и F. Bretenaker, «Early cosmic background», Nature 352 (1991) 198. . Спустя девять лет два ученых из фирмы «Белл-Телефон», Арно Пензмас и Роберт Вилсон, не знакомые с результатами измерений Э. Л. Ру, вновь, случайно, открыли явление микроволновою фона. С помощью двадцатифутовой рупорной антенны, на которой был установлен детектор излучения с охлажденным жидким. гелием, они искали на небе источники микроволнового шума, способные создать помехи спутниковой связи. К своему изумлению, они обнаружили, что космос издает микроволновый статистический шум с температурой излучения 3,5±1 ° К, В последующие годы другие группы ученых, проводя измерения при помощи антенн, чувствительных к микроволнам длиной от 50 см до 0,5 мм, получили такие же данные. Когда все эти измерения были объединены, выяснилось, что у микроволнового фона такой же спектр излучения, как и у источника излучения абсолютно черного тела. Па рисунке 1.9 показан спектр абсолютно черного тела, составленный на основе измерений, проведенных спутником по изучению космического фона (СОВЕ). В соответствии с этими весьма точными измерениями, температура микроволнового фона составляет 2,73±0,01° К.

Опыты показывают, что черный предмет не только весьма эффективно поглощает излучение, но и, в разогретом состоянии, превращается в сильный источник излучения. Когда заряженные частицы колеблются с разной скоростью внутри совершенно черного тела, они испускают электромагнитные волны различной частоты. Последние распространяются по спектру характерной формы, так называемому спектру абсолютно черного тела. Интересно, что у Солнца, Луны, планет, частей тела человека и зодиакальных знаков, используемых для зашифровки колебания микроволновой температуры, такое же излучение, как и у спектра абсолютно черного тела

Сторонники теории Большого взрыва утверждали, что космический микроволновый фон — это реликтовое излучение, следствие Большого взрыва, Однако относительно недавно эта гипотеза была опровергнута. В 1990 году космолог Эрик Лернер продемонстрировав что спектр подобного микроволнового излучения, если оно некогда и существовало, претерпевал бы поглощение во время своего путешествия, насчитывающего десять миллиардов световых лет, через межгалактическую плазменную среду {12} 12 E. Lerner, «Radio absorption by the intergalactic medium», Astrophysical Journal 361 (1990) 63–68. , и поэтому он — в отличие от спектра абсолютно черного тела — был бы сильно искажен. Ученый приходит к выводу, что это излучение, наоборот, должно усиливаться, проходя через плазменные волокна, и что источником основной части наблюдаемого нами микроволнового излучения является плазма, находящаяся не далее чем в 100 миллионах световых лет от нашей Галактики. Как я уже рассказывал в своей предыдущей книге «Происхождение Вселенной», эти волокна испускают излучение потому, что они постоянно заряжаются от внешнего потока частиц высоких энергий — космических лучей. Последние рождаются главным образом при чудовищной силы взрывах, периодически происходящих в центрах галактик. Следовательно, основным источником энергии для излучения с температурой 2,7° К является не просто взрыв, случившийся давным-давно во вселенной, а напротив, серия мощных взрывов, в настоящее время происходящих в разбросанных по всей вселенной галактиках, в том числе и в нашей [4] На самом деле гипотеза о происхождении микроволнового фона под воздействием космических лучей появилась лет на 15 раньше предсказания теории Большого взрыва В 1933 году немецкий физик Э. фон Ресенер предсказал, что частицы межзвездной пыли, нагретые космическими частицами большой энергии, будут испускать микроволновое фоновое излучение, температура которого составит 2,8° К. Интересно, что он ошибся в своей оценке всего лишь на 3 процента! Для сравнения сторонники теории Большого взрыва утверждали, будто оно должно равняться 28° К, то есть они ошиблись в десять раз. .

Температурное колебание по оси Лев — Водолей слишком незначительно, и потому детектор микроволнового излучения фирмы «Веll Laboratories» не смог его обнаружить. Пензиасу и Вилсону удалось в 1964 году, лишь с точностью ±10 градусов, установить, что температура на обоих участках неба приблизительно одинакова. Впрочем, впоследствии, когда были созданы более чувствительные приборы, эта температурная неоднородность была в конечном счете выявлена В 1977 году группа ученых из университета в Беркли сообщила, что обнаружила небольшое температурное колебание микроволнового фона по оси Лев — Водолей: примерно на 1,2 части на тысячу в сторону повышения температуры в направлении созвездия Льва и на 1,2 части на тысячу — понижения температуры в направлении Водолея {13} 13 R. Muller, «The cosmic background radiation and the new aether drift», Scientific American (Май 1978 г.): с 66–74. .

Более точные измерения были позднее сделаны спутником СОВЕ. На рисунке 1.10 представлена температурная карта, составленная по полученным с него данным. Здесь видно, что температура, как и на зодиакальной карте, постепенно — от жаркого к холодному полюсу — понижается. Создается впечатление, будто в созвездии Льва находится микроволновое «солнце», которое повышает за счет своего тепла температуру окружающего океана микроволнового излучения. Выходит, что астрологи правильно поместили Солнце по отношению к созвездию Льва. На рисунке 1.11 (а) и (б) показано положение горячего и холодного полюсов относительно созвездий Льва и Водолея.

Ученые в Беркли пришли к выводу, что подобная температурная анизотропия диполя (направленная неоднородность) является результатом движения Солнечной системы через поле микроволнового излучения. Точно так же как звук рожка усиливается, когда наблюдатель приближается к нему, и ослабевает, когда тот удаляется, так и температура поля микроволнового излучения будет выше, когда взгляд устремлен в направлении «против ветра» (движения Солнечной системы вперед) и холоднее, когда смотришь с противоположной, подветренной стороны. Основываясь на данных, полученных во время измерений микроволновой температуры, они пришли к выводу, что Солнечная система движется по направлению к созвездию Льва со скоростью около 365 км/с (т. е. в двенадцать раз быстрее, чем Земля вокруг Солнца). С такой же скоростью Солнце вращается по орбите вокруг галактического центра и наша Галактика несется во вселенной.