Джон Малоун - Нераскрытые тайны природы. Расширяющий кругозор экскурс в историю Вселенной с загадочными Большими Взрывами, частицами-волнами и запутанными явлениями, не нашедшими пока своего объяснения

Группа из 22 астрономов, используя телескоп «Хаббл», изучила 20 цефеид в галактике M100, расположенной в центре сверхскопления созвездия Девы. Красное смещение света этих цефеид показало, что галактика M100 находится гораздо ближе к нам, чем предполагалось, из чего вытекало, что постоянную Хаббла следует увеличить до 80 км/(с ∙ мегапарсек), т. е. Вселенная расширяется значительно быстрее, чем думали раньше. Столь высокая скорость расширения, в свою очередь, свидетельствует о том, что наша Вселенная значительно моложе, чем считалось до сих пор, и ее возраст составляет не 14—20 миллиардов, а всего лишь около 8 миллиардов лет.

Казалось бы, уже следовало привыкнуть к драматическим изменениям временных и пространственных масштабов. Однако с последней цифрой было трудно смириться. Она застряла у астрономов, как кость в горле. Дело в том, что в результате длительных и тщательных исследований уже давно и, как казалось, вполне надежно было установлено, что возраст самых старых звезд в нашей галактике — Млечном Пути составляет около 14 миллиардов лет. Это означает, что такие звезды старше, чем Вселенная в целом, чего не может быть.

Поддавшись панике, некоторые астрофизики даже предложили вернуться к так называемой космологической постоянной, которую Эйнштейн использовал при построении общей теории относительности, но позднее исключил из всех уравнений. С другой стороны, было бы проще предположить, что причина в ошибочных измерениях, проводимых с использованием телескопа «Хаббл». Группа ученых вернулась к работе и постаралась перепроверить полученные данные. В новом отчете, опубликованном в мае 1999 г., было приведено значение постоянной Хаббла 70 ± 7 км/(с ∙ мегапарсек), нижний предел которой [63 км/(с ∙ мегапарсек)] примерно соответствует возрасту старейших звезд Млечного Пути, причем одновременно другие исследования показали, что и ранние оценки возраста этих звезд были завышены. Руководитель группы Венди Фридман из обсерватории Карнеги (Пасадена, штат Калифорния) сказала в своем выступлении 25 мая 1999 г. по этому поводу, что «после долгих лет наконец наступила эпоха точной космологии» (в связи с этим хочется еще раз вспомнить Генриетту Ливит и отметить возросшую роль женщин в астрономии).

Буквально через несколько дней после этого заявления Венди Фридман, 1 июня 1999 г., на съезде Американского астрономического общества в Чикаго были представлены материалы важного исследования, ставящие под сомнение многие полученные ранее результаты. Используя систему радиотелескопов, расположенных далеко друг от друга, астрономам удалось с высокой точностью измерить расстояние от Земли до одной из галактик, находящихся в созвездии Большой Медведицы, составляющее 23,5 миллионов световых лет. Система радиотелескопов состояла из 10 идентичных антенн-тарелок диаметром 25 м и была эквивалентна телескопу диаметром примерно 8000 км.

Результаты эксперимента показали, что размеры Вселенной примерно на 15% меньше, чем предполагалось до сих пор, и соответственно она настолько же моложе. Изучаемая галактика, обозначаемая NGC 4258, по мнению Джеймса Морана из Гарвардского университета, может считаться «истинным подарком природы для радиоастрономов», так как среди ее объектов есть так называемые мазеры — источники очень мощного радиоизлучения. Эти эксперименты считаются в настоящее время самыми точными и тоже доказывают, что Вселенная моложе самых старых звезд Млечного Пути.

Астрофизики прекрасно понимают, что с их наукой творится что-то неладное. Возможно, измерения красного смещения, проводимые с 1920-х годов, в чем-то неверны или интерпретация результатов измерений, полученных с помощью радиотелескопов, базировалась на ошибочных предположениях. Возможно (хотя никто из астрономов не решится заявить об этом открыто!), что ошибочны все без исключения методы измерения галактических расстояний. Возможно, что неверна сама теория Большого Взрыва. Возможно, что существует антигравитация или же эволюция Вселенной определяется какими-то еще неизвестными нам космологическими принципами и законами, действие и значение которых мы пока даже не можем себе вообразить. Пока нам остается лишь констатировать, что самые сложные эксперименты, проводимые наиболее авторитетными и квалифицированными космологами, пока не дают согласованного и убедительного ответа на вопрос о возрасте Вселенной.

Слабым утешением остается лишь мысль о том, что до начала 1920-х годов ученые вообще полагали, что вся Вселенная состоит только из звезд Млечного Пути.

1. Ferris, Timothy. The Whole Shebang. New York: Simon & Shuster, 1997. Книга представляет собой ценный сборник материалов по проблеме определения возраста Вселенной, но, к сожалению, в ней отсутствуют результаты, полученные в самое последнее время.

2. Thuan, Trinh Xuan. The Secret Melody. New York: Oxford University Press, 1995. Книга написана в очень ясной, художественной и даже поэтической форме.

3. Boslough, John. Masters of Time. MA: Addison-Wesley, 1992. Краткий обзор проблем и профессиональных конфликтов в космологии. Книга написана очень увлекательно и содержит тексты интервью с многими ведущими учеными.

4. Christianson, Gale E. Edwinn Habble. New York: Farras, Straus and Giroux, 1995. Прекрасная биография Э. Хаббла, включающая в себя изложение и историю его революционных идей в космологии. Читатель может не только ознакомиться с яркой и колоритной личностью самого Хаббла, но и узнать много нового о его многолетнем соперничестве с Харлоу Шепли и другими известными астрономами.

5. Hawking, Stephen. A Brief History of Time (10th anniversary edition/ New York: Bantham, Doubleday, Dell. 1998. (Имеется перевод: С. Хокинг. Краткая история времени. От большого взрыва до черных дыр. — С.-П.: Амфора, 2000.) Первое издание этой книги знаменитого физика стало международным бестселлером (впрочем, возможно, ее чаще цитируют, чем читают). Последнее пересмотренное и дополненное издание содержит много нового материала.

Иногда писателям-фантастам удается угадывать будущие события. Например, первые описания космических путешествий содержатся в романах Жюля Верна «С Земли на Луну» (1865) и «Вокруг Луны» (1869), опубликованных за сорок лет до первого полета аэроплана братьев Райт и за сто лет до посадки корабля «Аполло-11» на поверхность Луны. Жюль Берн не только «запустил» свой снаряд с территории Флориды, но и «приводнил» его с поразительной точностью. После полета корабля «Аполло-9» космонавт Фрэнк Борман направил письмо внуку Жюля Верна, где особо подчеркнул, что приводнение произошло в точке Тихого океана, которая находится всего в 4 километрах от указанной в романе! Можно найти и другие примеры удивительной проницательности авторов научно-фантастических произведений, среди которых, по-видимому, поразительной является история рассказа Клайва Картмилла «Deadline» («Крайний срок»), опубликованного в журнале «Astounding Science Fiction» летом 1944 г. В рассказе группа ученых занята исследованиями, очень сходными с теми, что проводились в период создания атомной бомбы. ФБР особенно насторожило то, что Картмилл присвоил разработке код «Гудзон-ривер Проект», почти совпадающий с обозначением реальной засекреченной американской программы создания атомной бомбы, которая называлась «Манхэттенский Проект». Агенты ФБР долго с пристрастием допрашивали К. Картмилла и издателя журнала Джона В. Кембелла, однако все же вынуждены были признать, что рассказ является «просто вымыслом», основанным на известных публике концепциях последнего десятилетия, опубликованных в открытой печати.