Евгений Плисов - Научное мировоззрение изменит вашу жизнь. Почему мы изучаем Вселенную и как это помогает нам понять самих себя?

Но и это еще не все. Вселенная постоянно расширяется. Она это делает, как мы заметили, с самого своего появления и останавливаться не собирается. Частность этого феномена обнаружил еще в далеком 1929 году Эдвин Хаббл, в честь которого назвали всем известный телескоп — главный поставщик обоев на рабочий стол. Он заметил, что чем дальше от нашей галактики находится другая, тем быстрее она от нас удаляется. Вселенная расширяется во всех направлениях, словно вы надуваете воздушный шарик, и его поверхность растягивается. При этом какая-то сила делает так, что Вселенная расширяется с ускорением. Эту силу сейчас называют «темная энергия». Темная материя и темная энергия названы так не потому, что они темные в буквальном смысле, а потому, что непонятные и таинственные. Придает им темную окраску тень нашего невежества по отношению к ним. Мы не знаем, что это такое. Темная энергия вносит еще больший вклад в состав нашей Вселенной, чем все остальные ее аспекты: 68 % всей массы-энергии в космосе принадлежат ей, 27 % занимает темное вещество и лишь 5 % — привычное нам вещество.

Для того чтобы оценить скорость движения какого-либо объекта, приходится прибегать к хитростям. Например, одной из таких хитростей является эффект Доплера, открытый австрийским физиком Кристианом Доплером в 1842 году. Если тело движется и испускает свет, то сам факт движения в нашу сторону должен повышать частоту волн, испускаемых телом, а также уменьшать их длину. Если же объект движется от нас, то, наоборот, длина волны должна увеличиваться, а частота снижаться. Это работает для любых волн, будь то световые, звуковые или любая вибрация. Если вы знаете, волны какой частоты должен испускать объект, а он испускает волны другой частоты, то, вероятно, он движется к вам или от вас. Забавно, как Доплер сперва проверял этот эффект. В 1845 году он оценивал смещение по шкале частот звука от оркестра, играющего на платформе, прикрепленной к паровозу, а его помощники, обладатели идеального слуха, оценивали тональность мелодии в зависимости от того, приближается паровоз с оркестром или удаляется. Научные эксперименты бывают разные. Но в космосе из-за огромных расстояний этот эффект меняется на похожий, и называется он «космологическое красное смещение». Благодаря ему мы видим, как Вселенная пытается куда-то убежать. Где бы вы ни находились во Вселенной, остальная ее часть будет удаляться от вас. То есть, как бы вы ни провели свои наблюдения, вы обнаружите, что мир разбегается аккурат от вас, а вы будто бы в его центре. Очень приятно, без сомнений, ощущать себя центром мироздания, пусть даже остальное мироздание пытается убежать от вас и при этом постоянно ускоряется. Однако, как бы странно это ни звучало, подобный феномен будет наблюдаться в любой точке космоса. Все точки на плоскости координат разбегаются друг от друга, при этом каждая точка пространства считает себя сердцевиной. Не потому что точки двигаются, просто растет сама плоскость координат.

Все, что не является частью галактики Млечный Путь, рано или поздно удалится от нее настолько, что пропадет из поля зрения. Более того, в какой-то момент, поскольку расширение идет с ускорением, внешние объекты относительно нашей галактики будут удаляться от нее быстрее скорости света, а значит, свет от них никогда больше не достигнет нас. Законы физики запрещают движение выше скорости света, однако эти законы работают в статичном пространстве-времени. Когда сама ткань пространства расширяется, то возможно движение с большими скоростями. Если мы представим гипотетическую планету в составе нашей галактики в эти далекие времена, то местные жители, взглянув на небо, не увидят ничего, кроме остатков от того, что раньше называлось «разлитое молоко галактики Млечный Путь». Больше на небе не будет ничего, никаких звезд, кроме звезд малой массы (менее 0,2 от солнечной массы). Более массивные звезды на тот момент уже завершат свою жизнь и погаснут. А о звездах в составе других галактик эти существа никогда не узнают, поскольку даже свет этих звезд, самая быстрая штука в нашем мире, не успевает добраться до их планеты. Это случится примерно через триллион лет. Безграничная пустота. Тьма на поверхности бездны. Они никогда не узнают, что же было раньше, как появилась их Вселенная и что есть еще 2 трлн таких же одиноких галактик, как они. Но вдумайтесь: а вдруг мы и есть те самые существа, живущие в эпоху, когда некий феномен, какая-то разгадка нашего с вами мира уже не может нас достичь, потому что уже слишком поздно? Мы так и не найдем ответ, потому что результаты ключевого события уже слишком далеко и «давно»? Впрочем, не будем о грустном. С такой же вероятностью мы можем существовать в ту самую бесконечно счастливую эпоху, когда у нас есть возможность открыть все ларцы с секретами нашего мира и понять все, что наш разум способен понять. Разумеется, стоит сделать поправку на наш до сих пор несовершенный мозг, привыкший к трехмерному пространству, но все же. сама возможность постичь таинства мира, пока они еще доступны, будоражит воображение.

Мы живем на крохотной каменной планете, вращающейся вокруг заурядной, средней по размеру звезды. Наше Солнце — лишь одна из ~250 трлн звезд, входящих в галактику Млечный Путь, а та, в свою очередь, — одна из 2 трлн галактик, входящих в состав космоса. Наша звезда находится ближе к краю галактики, нежели к ее центру, где-то между двух ее рукавов, и вместе с другими звездами Солнце вращается вокруг центра галактики со скоростью 220–240 км/с, делая один оборот примерно за 200 млн лет. Если мы основываемся на этих данных, а они имеют свойство меняться год от года, то получается, что за все время существования Земля облетела центр галактики не более 30 раз. Нам повезло находиться между двух рукавов, которым мы дали названия «рукав Стрельца» и «рукав Персея», и двигаться аккурат с той же скоростью, что и рукава. Такая зона одинаковых скоростей звезд и рукавов называется «коротационный круг», и это самое безопасное место в галактике. Если вы находитесь вне этого круга, то вы двигаетесь либо быстрее, либо медленнее рукавов и, значит, порой их пересекаете. Галактические рукава — не самые приятные места для непосредственного пребывания: они полны жесткого излучения и космической пыли, и бурные процессы, происходящие там, с легкостью убивают все живое. Поэтому, можно сказать, нам и нашей звезде повезло находиться в такой «зоне безопасности» галактики Млечный Путь.

Ваше местоположение в галактике Млечный Путь.