Барри Паркер - Мечта Эйнштейна. В поисках единой теории строения

Однако большинство астрономов не согласно с аргументацией Арна. Они полагают, что все несообразности как-то в конце концов разъяснятся, возможно, окажутся случайностями или оптическими иллюзиями, так что теперешняя интерпретация красного смещения не пострадает.

Альтернативные космологии

Поскольку теория Большого взрыва не даёт ответа на все важные вопросы космологии, а может быть, потому, что некоторые астрономы хотят на всякий случай иметь другие варианты, в последние годы появился ряд альтернативных теорий. Наибольшее внимание привлекает инфляционная теория, лишь немного отличающаяся от теории Большого взрыва в описании самых ранних моментов развития Вселенной. Другие же теории различаются весьма значительно. Следует, однако, сразу отметить, что наличие ряда альтернативных космологических теорий вовсе не свидетельствует о том, что учёных не удовлетворяет теория Большого взрыва. Напротив, большинство астрономов твёрдо уверено в её справедливости. У каждой из альтернативных теорий есть очень небольшая группа приверженцев, а противоречий почти все они содержат гораздо больше, чем теория Большого взрыва.

Основная альтернативная теория Большого взрыва была выдвинута в 1948 году. Автором её был Томми Голд; он вместе с Германом Бонди и Фредом Хойлом организовал семинар по обсуждению космологических проблем. В то время теория Большого взрыва ещё не получила всеобщего признания, и Хойла в ней многое не устраивало. Если бы Вселенная образовалась в результате взрыва и до сих пор находилась в состоянии расширения, галактики должны были бы как бы утоньшаться, хотя на самом деле ничего подобного не наблюдается. Голд предположил, что, возможно, никакого взрыва не было и взамен выдвинул идею «устойчивого состояния» Вселенной, при котором вещество создаётся между галактиками. Вселенная, по Голду, всегда была такой, как сегодня, и всегда будет пребывать в устойчивом состоянии.

Так родилась теория устойчивого состояния, которая развивалась на протяжении ряда лет. Один из её самых горячих сторонников – Фред Хойл, крупный специалист в области космологии; он много пишет о ней, в том числе и в популярных статьях. Хойл вырос в Англии, закончил Кембриджский университет и работал в нём несколько лет. Он не только внёс значительный вклад в космологию, но и написал несколько отличных научно-фантастических романов. Один из них – «Чёрное облако» [ переведён на русский язык – Прим. перев .] – вызвал значительный интерес. В нём рассказывается о космическом облаке газа и пыли, обладающем способностью мыслить и действовать. На основе романа сделали хорошее представление для планетария. Помимо того, Хойл заядлый шахматист и автор музыкальной комедии.

Фред Хойл (слева)

Самый молодой из троих – Голд, сейчас работает в Корнеллском университете. На протяжении ряда лет он занимался космологией, физикой плазмы, радиоастрономией и физикой планет. Недавно, вспоминая о создании теории устойчивого состояния, Голд заметил: «По-настоящему глубоко я стал разбираться в науке благодаря Бонди, с которым общался во время войны. Мы втроём, Герман Бонди, Фред Хойл и я, работали и жили вместе. Вечерами делать было нечего, и мы обсуждали различные космологические проблемы… Бонди, как наиболее способный в математике, обучал меня динамике и тому подобному».

Часто говорили о космологии, хотя, как признает Голд, их тогдашние познания в этой области были в основном почерпнуты из популярных книжек Джинса и Эддингтона. Хойл расхаживал взад и вперёд и громко вопрошал: «О чём в действительности свидетельствуют наблюдения Хаббла? А если они неверны?». Бонди обычно сидел на полу по-турецки и, поймав на лету новое предположение, принимался быстро его обсчитывать. Потом он признавался, что временами сам не понимал, что считает.

Троица продолжала собираться и после войны. Однажды в 1946 году они отправились на фильм ужасов (как смутно помнит Хойл, он назывался «Глухой ночью»). Фильм заканчивался тем же, чем начинался, т.е. не имел конца, как стишок «У попа была собака…». На Голда это произвело сильное впечатление и позднее, как вспоминает Хойл, он задал друзьям вопрос: «А что, если так устроена и Вселенная?».

Поначалу на его мысль никто особого внимания не обратил. Прошло больше года, прежде чем о ней снова зашла речь. Когда Голд изложил её вторично, Бонди с усмешкой сказал: «К завтрашнему дню от неё камня на камне не останется». Однако, к своему удивлению, он обнаружил, что с математической точки зрения несоответствий нет и идея вполне разумна. Правда, Бонди и Хойл были убеждены, что всё равно ничего не выйдет, так как для поддержания Вселенной в устойчивом состоянии должно постоянно рождаться вещество, а это противоречит закону сохранения энергии. Голд возразил, что теория Большого взрыва тоже нарушает этот закон, но в долю секунды, а не в течение миллиардов лет, как то следует из теории устойчивого состояния.

К удивлению Бонди и Голда, Хойл начал работать над математической стороной теории самостоятельно. Особенно удивлялся Бонди, который считал, что Хойлу не хватит знаний математики, чтобы справиться с поставленной задачей. Но тому удалось применить общую теорию относительности, а затем и ввести придуманные им « c -числа» (описывающие создание нового вещества). К началу 1948 года статья была готова к публикации, что весьма встревожило Бонди и Голда, ведь первоначальная идея была предложена Голдом, а Бонди отнюдь не был уверен в справедливости математических построений Хойла. Вообще, Голда и Бонди занимала скорее философская сторона теории, а Хойла интересовали чисто математические следствия.

Когда Голд и Бонди узнали, что Хойл готов опубликовать свою статью, они взялись за работу всерьёз. Но чтобы напечататься, нужны какие-то осязаемые результаты. Однажды, когда Бонди в очередной раз колдовал над цифрами, он заметил, что небольшое изменение постоянной Хаббла прекрасно согласуется с идеей устойчивого состояния. Он тут же бросился к телефону и сообщил о своей находке Голду, который воскликнул: «Это нам и нужно!». Вскоре статья была готова.

Тем временем Хойл закончил свою статью и отправил её в Лондонское физическое общество. Он был уверен, что опередит коллег с публикацией. Однако, к его удивлению, статья была отвергнута, правда, с предложением представить её в Королевское 156 астрономическое общество. Хойла это никак не устраивало, поскольку на публикацию там уходило до полутора лет. Не желая терять столько времени, он послал статью в американский журнал «Physical Review». Примерно через месяц Хойл получил ответ, что статья может быть напечатана, если он сократит её наполовину. Хойл очень расстроился, так как полагал, что такое сокращение безнадёжно испортит статью, и был вынужден отправить её в Королевское астрономическое общество.