| |
 |
И, некоторым образом, у астрономов такая машина времени есть.
Дело в том, что свет (как и любое другое излучение) не может двигаться быстрее, чем 299 800 километров в секунду. По нашим земным меркам это очень быстро, но в масштабах целой вселенной это черепашьи темпы. Свет от далеких галактик, который мы видим, добирался к нам миллиарды лет. Это значит, что глядя на далекие галактики, мы видим их такими, какими они были миллиард или более лет назад.
Поэтому надо понять только одно – похоже ли то, что мы видим далеко-далеко на то, что мы видим вокруг себя. Если далекие галактики выглядят такими же, как соседние с нами, без каких-либо принципиальных отличий, то, значит, о Большом Взрыве (который подразумевает изменяющуюся вселенную) можно забыть. Если же они сильно отличаются от соседних, настолько, что ясно заметны изменения, происходящие со временем, то забыть можно уже о Непрерывном Творении (которое подразумевает отсутствие принципиальных изменений).
Но на практике это не так просто. Разглядеть что-то, расположенное от нас за миллионы световых лет – крайне сложно. Оттуда до нас доходят лишь скудные частицы размытого света. Если эти далекие галактики чем-то и отличаются от нашей, то мы, скорее всего, не сможем заметить этих отличий. Для того, чтобы отличия были заметны, они должны быть огромными и очень принципиальными.
До 1950 года никаких таких отличий отметить не удавалось. Но вот была разработана новая технология, и появился новый инструмент, позволяющий еще дальше проникнуть в глубины космоса.
В 1931 году американский радиоинженер Карл Янский занимался решением одной совершенно не имеющей никакого отношения к астрономии задачей, связанной с расчетами статических помех радиопереговоров. Среди источников помех он обнаружил один, происхождение которого осталось неясным; Янский предположил, что помехи приходят извне, из открытого космоса.
В то время его открытие не вызвало интереса; в первую очередь, потому что ему не нашлось очевидного практического применения. Космические радиоволны оказались очень короткими, и достаточно чувствительных устройств, чтобы улавливать эти микроколебания, на тот момент еще не было. Однако, позже оказалось, что радары работают именно на такого рода излучении, и после Второй Мировой войны в ходе разработки радаров устройства для улавливания коротковолнового радиоизлучения из открытого космоса появились на свет. Так родилась «радиоастрономия» и в небеса уставились огромные приемники излучения («радиотелескопы»).
Были получены радиоволны от Солнца и от нескольких туманоподобных объектов, которые ученые сочли остатками взорвавшихся звезд; были получены радиоволны даже из центра нашей галактики, скрытого от непосредственного наблюдения с помощью обычного света огромными светопоглощающими пылевыми облаками, расположенными между центром галактики и Солнечной системой. Оказалось, что радиоволны могут проходить сквозь эти облака.
К 1950 году на карте небес можно было отметить уже более тысячи различных источников радиоволн, но лишь немногие из них можно было определить, как видимые объекты. Проблема в том, что даже очень короткие радиоволны – все же гораздо длиннее световых, а чем длиннее волна, тем более размытый образ она рисует. Найти точный источник слабого далекого радиосигнала не проще, чем разглядеть мелкую картинку через замороженное стекло. В обоих случаях видны только расплывчатые пятна.
Тем не менее, один особенно мощный источник радиоволн (получивший название «Лебедь А»), был, после долгих терпеливых трудов, установлен достаточно точно к 1951 году. В районе, определенном, как область этого источника, американский астроном немецкого происхождения Вальтер Бааде обнаружил галактику странной формы. При более подробном рассмотрении оказалось, что это не одна, а две галактики, находящиеся в процессе столкновения. Похоже, что именно эта пара сталкивающихся в 700 000 000 световых лет отсюда галактик и представляет собой источник обнаруженного астрономами пучка радиоволн.
Так впервые стало ясно, что можно обнаруживать радиоволны с огромных расстояний. На самом деле, «радиогалактики», испускающие такие мощные радиоволны, как «Лебедь А», можно без особых трудов обнаруживать даже с таких расстояний, с каких света доходит слишком мало для самых чувствительных оптических телескопов.
Получается, что с помощью радиотелескопов можно проникать гораздо дальше в космос, а значит – получать информацию из очень отдаленных эпох прошлого.
У астрономов появилась долгожданная возможность. Допустим, что все, или почти все источники радиоволн – это отдаленные галактики, подвергающиеся неким катастрофам, например, сталкивающиеся или взрывающиеся, и поэтому испускающие радиоволны в чрезмерно большом количестве. Понятно, что такие катастрофы происходят далеко не с каждой галактикой, но галактик во вселенной – миллиарды, так что ничего нет удивительного в том, что несколько тысяч «радиогалактик» в ней найдется. Этого достаточно.
Логично предположить, что чем более размыты радиоволны, тем дальше находится испустившая их галактика. Исходя из этого предположения родилась идея подсчитать количество радиогалактик на различных расстояниях от Земли. Если верна теория Непрерывного Творения, и вселенная всегда была одинакова, то и количество катастроф во все времена должно быть примерно одним и тем же, а значит, радиогалактики должны быть более-менее равномерно распределены по степени удаления от Земли.
Если же, напротив, верна теория Большого Взрыва, то в молодые годы вселенной в ней было и горячее и теснее, чем сейчас, а значит – и катастрофы случались чаще. Значит, количество радиогалактик должно по мере удаления от Земли не оставаться прежним, а возрастать, ведь сигналы, получаемые нами с больших расстояний, отправлялись раньше, чем с малых.
В середине 1950-х гг. английский астроном Мартин Райл тщательно подсчитал источники радиоволн и объявил, что количество их, действительно, возрастает по мере возрастания расстояния от Земли, что укладывается в положения теории Большого Взрыва.
Правда, доклад Райла выглядел не совсем убедительно. Он был основан на данных об обнаружении и измерении очень слабых источников радиоволн, и малейшие ошибки, которые вполне могли произойти, лишали бы оснований все выводы Райла. Поэтому сторонники теории Непрерывного Творения, хоть и помрачнели, но не отступились от своих представлений.
По мере все более и более точного установления источников радиоволн некоторые из них начинали привлекать все больше непосредственного внимания. Эти источники оказывались столь малыми, что напрашивался вывод о том, что это скорее не галактики, а отдельные звезды, а если так – то что они находятся очень близко (на больших расстояниях отдельных звезд не различить), и выводы Райла ошибочны, поскольку основаны на той предпосылке, что все источники радиоволн – это отдаленные галактики. Так теория Непрерывного Творения снова обрела право на жизнь.
Среди таких «компактных» источников радиоволн было несколько известных под названиями 3С48, 3С147, 3С196, 3С273 и 3С286. «3С» во всех этих названиях означает «Третий Кембриджский Каталог Радиозвезд» - этот список составляли Райл с коллегами – а следующие за ним цифры являются порядковым номером звезд в каталоге.
Многие пытались установить, какие же именно видимые звезды соответствуют этим 3С. В Америке Аллен Сандедж тщательно обшаривал области расположения радиозвезд с помощью пятиметрового телескопа в обсерватории Маунт Паломар, готовый наброситься на любую подходящую звезду. В Австралии Сайрил Хазард сфокусировал радиотелескоп на 3С273, и стал дожидаться Луны. Как только Луна встала между ним и 3С273, радиосигнал прекратился. Понятно, что это произошло именно в тот момент, когда край Луны оказался непосредственно между ученым и источником сигнала.
Таким образом, к 1960 году звезды были обнаружены. Ни одна из них не была открыта заново – все эти звезды ученые уже видели ранее на фотопроекциях, но раньше их считали просто слабенькими звездами нашей собственной галактики. Полученная информация об этих звездах, да еще вдобавок к данным об их повышенной радиоактивности, заставила взглянуть на них совершенно по-новому. Пара из них оказалась, по-видимому, закрытой облаками вещества, а 3С273 - испускающей в пространство нечто непонятное.
Более того, когда двое американских астрономов, Джесс Гринштейн и голландец по происхождению Маартен Шмидт, получили спектр этих звезд, он оказался очень странным. Те несколько полос, что в нем присутствовали, были так странно расположены, что их нельзя было отождествить ни с одним из известных элементов. Загадка поставила ученых в тупик, и ее решение отложили до лучших времен.
В 1963 году Шмидт снова взялся за спектр 3С273. В нем было шесть полос, и его вдруг осенило, что расположение четырех из них напоминает знакомую последовательность полос, которой, правда, положено находиться совсем в другой части спектра. Чтобы они оказались там, где показывает анализ, должен был иметь место красный сдвиг небывалого масштаба. Возможно ли это? Шмидт взялся за изучение спектров других радиозвезд. При условии допущения красного сдвига такого масштаба можно было опознать каждую полосу из имевших место.
В течение следующих двух-трех лет в результате усиленного поиска по небесам было обнаружено около сорока подобного рода объектов. Был установлен спектр более половины из них, и везде имел место колоссальный красный сдвиг. В частности, оказалось, что одно из этих небесных тел удаляется от нас со скоростью 240 000 километров в секунду, находясь при этом на расстоянии около девяти миллиардов световых лет от нас (восемьдесят миллиардов триллионов километров).
Да, если допустить наличие такого значительного красного сдвига, то эти очевидные «звезды» должны находиться очень далеко от нас, поскольку теория расширяющейся вселенной гласит, что причиной значительного красного сдвига всегда является большое расстояние до Земли. На самом деле, получалось, что эти загадочные небесные тела находятся дальше от нас, чем любой другой известный объект во вселенной.
То, что с такого расстояния выглядит звездой, явно является чем-то другим. Обычную звезду с такого расстояния увидеть просто невозможно. Поэтому новому классу «звездоподобных» небесных тел дали отдельное имя - «квазары», от латинского слова, означающего «подобный».
Квазары представляют для астрономов множество загадок. Если объяснять красный сдвиг и вправду эффектом расширения вселенной, и квазары действительно отстоят от нас на миллиарды световых лет, то они должны обладать поистине необычными свойствами. Чтобы обладать на таком далеком расстоянии той яркостью, какой они обладают, эти тела должны светиться сильнее, чем десятки галактик. А между тем, есть основания полагать, что размер их невелик, скорее всего от одного до десяти световых лет в диаметре (сравните с сотнями тысяч световых лет протяженности обычной галактики).
Что же это за тела такие, если их вещество, умещающееся в столь малых размерах, при этом светит, как десятки галактик? Тут, конечно, сколько астрономов – столько теорий, но что касается представлений о Непрерывном Творении, то их судьба была решена и без дополнительных теорий, самим фактом существования квазаров.
Главное здесь тот факт, что обнаружено множество квазаров вдали от нас, и ни одного – в пределах миллиарда световых лет. Получается, что в далеком прошлом вселенной квазаров существовало множество, а сейчас их нет. Количество квазаров (которые, видимо, и являются источником всего, или почти всего радиоизлучения, которому уделил столько сил Райл), с расстоянием только увеличивается, а значит, чем моложе была вселенная, тем больше в ней было квазаров. Это означает, что со временем во вселенной происходит как минимум одно значительное изменение – уменьшается количество квазаров. Этого уже достаточно, чтобы поставить крест на теории Непрерывного Творения.
Но лишь в том случае, если квазары действительно находятся так далеко от нас. Это предположение основано на предпосылке, что причина столь значительного красного сдвига спектра квазаров – расширение вселенной. А если это не так?
Допустим, что квазары – это небольшие куски соседних галактик, летящие прочь из ядер этих галактик вследствие некоего мощного взрыва. В последние годы действительно были отмечены примеры взрывающихся галактик, и сейчас астрономы тщательно следят за всеми галактиками, по какой-либо причине – странная форма, большое количество туманных пятен, признаки внутренних содроганий – выглядят нетипично. Несколько квазаров были обнаружены именно неподалеку от этих «странных галактик».
Совпадение? Может быть, квазары просто оказались на той же линии взгляда, что и «странные галактики»? Или их как раз вышвырнуло из галактик взрывом, затронувшим миллионы звезд? Если верно последнее предположение, то квазары могут находиться не так уж и далеко от нас. То есть, одни могут находиться далеко, а другие – близко, что в целом не заставляет нас отказываться от теории Непрерывного Творения.
Теоретически ничего невозможного в этом нет, но существуют аргументы против такой гипотезы. Допустим, что квазары действительно выбрасываются из галактик с такой силой, что обретают близкие к световым скорости. Тогда лишь часть из них двигалась бы по направлению от Земли, и их спектр имел бы огромный красный сдвиг, сбивающий ученых с толку и заставляющий считать квазары страшно далекими небесными телами.
Но примерно столько же квазаров летело бы тогда и по направлению к Земле с теми же околосветовыми скоростями, и в их спектре должен был бы обнаруживаться столь же огромный фиолетовый сдвиг.
А еще должны были бы существовать квазары, чья траектория лежала бы и не к Земле, и не от Земли, а более-менее перпендикулярно линии нашего взгляда, тогда в их спектре обнаруживался бы лишь умеренный красный или фиолетовый сдвиг, но, учитывая их потрясающую скорость, они заметным образом изменили бы свое положение на небе за пару лет наблюдений.
На самом же деле, ученым не известно ни одного квазара с фиолетовым сдвигом спектра, и ни одного квазара, который менял бы свое положение на небе. Все квазары имеют спектр с красным сдвигом, огромным красным сдвигом. Полагать, что по чисто случайному совпадению все известные нам квазары выброшены мощными взрывами именно в направлении от Земли, было бы нелепо.
Так, под тяжестью фактов, свидетельствующих в пользу наличия огромного расстояния до квазаров, а значит – и против теории Непрерывного Творения, сдался и сам Фред Хойл.
Отказ от теории Непрерывного Творения совершенно не означает автоматического принятия теории Большого Взрыва. Вполне возможно, что есть и третий вариант, который просто пока никому еще не пришел в голову. Для того, чтобы теория Большого Взрыва полностью подтвердилась, неплохо было бы найти какое-нибудь явление, которое эта теория сначала предсказала бы, а потом нашлось бы ему подтверждение.
К примеру, допустим, что вселенная действительно изначально возникла, как невероятно плотное космическое яйцо, которое впоследствии взорвалось. В момент взрыва температура в нем должна была подняться до неимоверной – может быть, до 10 миллиардов градусов по Цельсию.
Если это действительно так, то будь наши приборы достаточно мощны, чтобы достигнуть, например, самого края наблюдаемой вселенной, то с их помощью мы забрались бы достаточно глубоко в прошлое, чтобы уловить отголоски излучения, сопутствовавшего Большому Взрыву.
При температуре порядка миллиарда градусов излучение должно быть крайне энергичным в рентгеновском диапазоне. Однако, расширяющаяся вселенная должна уносить источник этого излучения прочь от нас со скоростью, близкой к световой. Это значительно ослабило бы энергию излучения – до такой степени, что, добравшись до нас, оно представляло бы собой уже радиоволны, правда, обладающие определенными свойствами. В течение 1960-х гг. ученые занимались установлением того, что это должны быть за свойства.
И наконец, в начале 1966 года, в небе был обнаружен слабый фон радиоволн именно такого типа, который должны были испускать остатки Большого Взрыва. Вот теперь уже точно можно говорить не только об опровержении теории Непрерывного Творения, но и о прочном установлении теории Большого Взрыва.
Что ж, тогда нам придется примириться с потерей. Перед лицом неизбежности личной смерти каждого из нас раньше даже у тех, кто не верит в загробную жизнь, оставалось утешение. Можно было считать, что жизнь будет продолжаться вечно и без нас. Если бы вселенная существовала в условиях Непрерывного Творения, то у человечества оставалась бы возможность перелетать по мере необходимости из старой галактики в новую, и существовать таким образом вечно. Индивидуальная смертность теряла практически всякое значение в такой божественной картине.
Но раз верна все же теория Большого Взрыва, значит, у нашей вселенной было начало и будет конец. Либо она будет растягиваться до тех пор, пока все галактики не состарятся, а звезды – не умрут одна за одной, либо она достигнет некоего максимума, после которого снова начнет сжиматься, вернувшись в конечном итоге к первоначальному состоянию космического яйца.
В обоих случаях человечеству суждено будет исчезнуть, и на мечтах о богоподобии следует поставить крест. Смерть снова встает перед нами во всей своей неизбежности, и Homo Sapiens, как биологический вид, должен смириться с этим так же, как и каждый конкретный человек.
Но может быть, если вселенная существует циклично, каждые сто миллиардов лет или около того возвращаясь к космическому яйцу, то на каждом цикле будет возникать человеческий, или подобный ему, разум (или множество таких разумов), чтобы снова задаваться вопросом начала и конца всего сущего.
<<... предыдущая стр. :: следующая стр...>>
п»ї1 :: 2 :: 3 :: 4 :: 5 :: 6 :: 7 :: 8 :: 9 :: 10 :: 11 :: 12 :: 13 :: 14 :: 15 :: 16 :: 17 :: 18 :: 19 :: 20 :: 21 :: 22 :: 23 :: 24 :: 25 :: 26 :: 27 :: 28 :: 29 :: 30 :: 31 :: 32 :: 33 :: 34 :: 35 :: 36 :: 37 :: 38 :: 39 :: 40 :: 41
| |
| |
|
|
|
