Виолетта Городинская - Природа. Человек. Закон

Огромная скорость расширения разносит частицы все дальше одну от другой, становится все менее тесно, частицы все меньше сталкиваются и температура падает. Всего через секунду после Большого взрыва пропадают мюоны, начинается образование протонов и нейтронов, а из них атомных ядер в основном гелия. Этот нуклеосинтез заканчивается в течение первых трех минут.

Расчеты показали, что в этом случае во временном интервале, скажем, от одной до четырех секунд, радиус расширения увеличивается вдвое и во столько же раз уменьшается температура. 15 минут спустя радиус расширившегося вещества достигает 100 световых лет, а его температура становится сравнимой с наблюдаемой при термоядерных взрывах — 300 млн. градусов. С этого времени процесс расширения и снижения температуры начинает идти менее интенсивно: только миллион лет спустя вещество охладится настолько (до 4000°), что свободные электроны могут рекомбинировать с ядрами и образовывать устойчивые атомы водорода и гелия, из которых, в сущности, и синтезируются все элементы, содержащиеся в таблице периодической системы Менделеева. Словом, все происходит настолько стройно, что можно вполне построить линейный график:

Но и при всей стройности и здесь, мягко говоря, концы с концами не сходятся. Прежде всего изумляет скорость разбегания вещества. Мы даже не период берем до образования мюонов и электрон-позитронных пар — неизвестны исходные размеры и состояние материи. Но после этого уже вещество за каких-нибудь 15 минут — 1000 секунд — разбегается до радиуса 100 световых лет. Следовательно, со скоростью в 3 млн. раз превышающей скорость света!

Если бы это была чистая энергия, тогда еще как-то можно бы было согласиться — это неизвестно, что может распространяться с неизвестно какой, в сущности, любой, вплоть до бесконечной, скоростью. Но здесь же уже образовались не только мюоны, электроны и позитроны, но и протоны, нейтроны и ядра — те самые частицы, которым Эйнштейн положил запрет двигаться даже чуточку быстрее скорости света, не то что там в миллионы раз скорее!

И забавнее всего то, что эти, столь противоречащие друг другу выводы зиждутся на расчетах, основанных на одной и той же общей теории относительности.

Другое сомнение в линейном, из одного центра, расширении Вселенной возникает опять же в связи с дальнейшим ее развитием в ту, какую мы видим сейчас. Как могли образоваться галактики и звезды, а еще раньше сгущения вещества среди однородных, размазанных по всему пространству одинаково густо (или одинаково редко, все равно), одинаковых, находящихся на одном и том же расстоянии друг от друга частиц, совершенно непонятно. Правда, высказывается предположение, что изначально облако вещества было неоднородно, уже содержало какие-то отдельные сгустки, которые впоследствии и притянули, собрали вокруг себя материал для строительства галактик и звезд, но предположение это не серьезно. Во всяком случае фундаментальные физические законы отвергают его. И законы эти выведены на основании наблюдений за поведением вещества именно в том его состоянии, о котором идет речь.

И еще одно: что же затормозило тот чудовищно быстрый разлет вещества Вселенной? Ведь сопротивления оно не встречало никакого, ибо разлеталось в пустоте.

Предположить, что оно затормозило само себя, все равно, что поверить известному барону Мюнхгаузену, который рассказывал, что однажды, завязнув в болоте, он избавился от неминуемой смерти, выдернув за собственные волосы себя вместе с конем из трясины и выбросив на берег!

Или опять вмешалась некая третья сила?

Третий лишний, как говорится в известной детской игре. Правда, с образованием вещества Вселенной родились и сопутствующие ему силы — электрические, магнитные, гравитационные, но силы эти при тех неимоверных скоростях разлета были бессильны разорвать, разделить однородную плазму, даже чуточку притормозить ее движение были едва ли в состоянии. Это можно понять по примеру тех же сверхновых, в которых при импульсе взрыва в миллиарды раз меньшем гравитационные силы все же не могут удержать выброс вещества в космическое пространство.

Даже если предположить, что при чудовищной массе и гравитационные силы были под стать и как-нибудь все-таки могли задержать разлет вещества, то это все равно не объясняет факта образования галактик и звезд. Ну, остановилось в своем стремительном беге размазанное однородно по всему пространству однородное вещество и что дальше? А дальше, уж коли гравитация сдержала его от разлета, она будет его сжимать опять до состояния первоначальной точки. А потом снова энергия взбунтовалась бы и расшвыряла все вокруг себя и опять гравитация все стянула бы в одну точку и так до бесконечности происходила бы игра в «сожми — разожми», и ни той Вселенной, какая есть, ни звезд, ни галактик, ни нас с вами так и не появилось бы никогда.

Но и мы, и звезды-галактики, и Вселенная есть. Значит должно существовать и нечто, обусловившее образование нынешней Вселенной. А поскольку единственное «что-то», что могло в то время быть наряду с веществом, это, в сущности, ничто, пустота, то, хотим мы этого или нет, но придется обратить внимание на нее.

Обладала ли она активным, как полагает современная физика, свойством отталкивания вещества или пассивно только сопротивлялась его расширению, в принципе не так уж и важно. Важно, что пустота вступала во взаимодействие с веществом, а следовательно, могла противостоять, сдерживать беспрепятственный свободный разлет его в бесконечности. В этом случае, по-видимому, и появлялось то нарушение однородности, которое нас интересует. Ведь так или иначе, но в контакт с пустотою могло вступать не все вещество сразу, а только его пограничная часть. На границе расширения, вступая во взаимодействие с пустотою, вещество должно было уплотняться, как уплотняется подушечка ладони, когда мы толкаем неподатливую дверь. А может быть, напротив, разрежаться, что тоже исключить нельзя. Но как бы то ни было на самом деле, главное для нас в данном случае, что пограничное вещество было иным по отношению к следующей за ним массе.

Тут возможны два варианта отделения пограничного слоя от общей массы. В одном — заторможенный пограничный слой взламывается продолжающей разбегаться с прежней скоростью и мощью внутренней массой, вырывающейся за его пределы и образующей новый пограничный слой, который вновь взламывается и т. д. А уплотненные части этих слоев и стали теми самыми протоскоплениями, из которых образовались галактики и звезды.

В другом варианте деятельное участие в образовании протоскоплений принимает гравитация, присущая самому веществу. Испытывая сопротивление пустоты, расширяться оно могло лишь до какого-то предела, после которого первоначальный импульс Большого взрыва ослабевал и устанавливалось равновесие; ни та, ни другая сторона одолеть друг друга не могли и громадная сфера «зависала» в пустоте в неподвижности. Какое-то время (пусть даже мгновенье) спустя силы гравитации начинали собирать, сжимать к центру мобильную внутреннюю массу вещества, а более плотный и охлажденный — и потому более инертный — пограничный слой задерживался на месте и то ли разламывался на части давящей на него пустотою, то ли так и оставался сферой, впоследствии уже расколовшейся на куски под влиянием сил собственного притяжения. Такие циклы расширения — сжатия_ и снова расширения — сжатия могли повторяться неоднократно. Вполне возможно, что и похожее на пчелиные соты распределение галактик Вселенной, которое наблюдают нынче астрономы, обусловлено и обязано своим происхождением многократным сбросам пограничных слоев.