Один глупец может задать столько простых вопросов, что на них не ответит и сотня мудрецов. Памятуя это, позволю задать всего один простой вопрос: в какой Вселенной мы живем?
Трудами А. Фридмана (теория) и Э. Хаббла (экспериментальная практика) дан исчерпывающий ответ: мы живем в расширяющейся Вселенной или - если быть терминологически точным – в расширяющейся Метагалактике. Подвергать этот тезис сомнению в наше время просто неприлично. Попытки Ф. Хойла и Г. Альвена создать в 50-х годах теорию стационарной Вселенной признаны несостоятельными - и вовсе не без основания. И все-таки...
Во многих популярных изданиях не раз приводилась следующая аналогия расширяющегося Мира. Бог (или демон) силой своих легких раздувает эластичную сферу. При этом расстояние между двумя произвольно выбранными на сфере точками увеличивается. Легко вообразить себя "плоскатиками" (двухмерными существами на поверхности сферы), чтобы убедиться в наглядности этой удачной, хотя и поневоле упрощенной аналогии. На сфере нет "выделенного центра"; все точки взаимно удаляются друг от друга по мере возрастания диаметра сферы. Любая точка может считать себя "центром", относительно которого происходит удаление других. Но вот что важно: скорость взаимного удаления точек на расширяющейся сфере не зависит от расстояния между ними, а определяется только скоростью приращения ее диаметра.
Здесь наша аналогия вступает в очевидное противоречие с наблюдаемой картиной Мира, согласно которой чем дальше расположен от нас излучающий объект, тем больше скорость его удаления от нас (точнее, не объекта, а пространства, в которое "вморожен" объект), о чем неопровержимо свидетельствует возрастание величины красного смещения.
Какие радикальные предпосылки лежат в основе утверждения "чем дальше - тем быстрее" при мысленном единомоментном срезе по всей Метагалактике, в пределах космологического горизонта?
Сначала надо уяснить, имеем ли мы право рассматривать Метагалактику как некую общность в состоянии "сейчас"? При опоре на постулаты А. Эйнштейна (предельная, но ограниченная скорость распространения электромагнитных квантов и отсутствие абсолютного времени) волей-неволей приходишь к выводу: у Вселенной есть прошлое, но нет настоящего! В самом деле, наши представления о Метагалактике черпаются из представления о ее состоянии 10, 5, 1... миллиардов лет тому назад путем регистрации ЭМ-квантов с различной величиной красного смещения. Причем, чем меньше промежуток времени в направлении к прошлому отделяет нас от источника сигнала, тем меньший объем Метагалактики мы охватываем своими наблюдениями. О ее состоянии "в настоящий момент" мы не знаем и в принципе не можем знать ничего! Да и само отсутствие абсолютного времени низводит понятие "настоящего момента" для всей Метагалактики до очевидного абсурда. Неужели для оценки состояния Метагалактики в настоящем требуется применение Нового принципа Неопределенности (где ты, новый Гейзенберг?)?
О, убогая эйнштейновская Вселенная без настоящего (а, следовательно, и без будущего)!
- Позвольте, - скажет строгий критик, - как это "нет настоящего"? Совокупность точек на мировых линиях для всех сущих в Метагалактике объектов и частиц в 4-мерном континууме Эйнштейна дает настоящее и четко разграничивает прошлое и будущее.
Да, но это всего лишь торжество геометрической абстракции, не наполненной физическим смыслом. Мы сталкиваемся с феноменом невозможности применения понятия "сейчас" ко всей физической Метагалактике в целом. Математическая абстракция здесь нам, увы, не в помощь.
Один лишь пресловутый здравый смысл, нашептывающий о невыделенности, заурядности нашего положения в Метагалактике, позволяет предположить, что с ней сейчас в общем-то "все в порядке".
Только принцип дальнодействия с неограниченной (бесконечной?) скоростью распространения сигнала может спасти "настоящее". Если бы дальнодействия не существовало, его стоило бы "выдумать". Не столько уж важно пока, как обозначить и с чем связать дальнодействие - с информационными, микролептонными или гравитационными полями. Важно, что лишь оно одно позволит нам обрести Метагалактику в настоящем.
Но вернемся в нашу грустную эйнштейновскую реальность. Зависимость "чем дальше - тем быстрее" реализуется в пространстве-времени. Попробуем с большой долей условности рассмотреть ее только как функцию пространства (расстояния), или только как функцию времени.
Грубым, но наглядным аналогом первого случая может служить эластичная плоская пленка, образующая круг, который равномерно растягивается по всему периметру так, что площадь круга постоянно возрастает. Расположившись в центре круга, мы убедимся, что более далекие от нас точки удаляются с большей скоростью, нежели близкие, а наибольшей скоростью удаления будут обладать периферийные точки, находящиеся на внешней окружности. И хотя "с точки зрения" периферийной точки, это не она удаляется от нас, а мы (в силу относительности движения) от нее, нас ни коим образом это не введет в заблуждение. Ведь взглянув на созданное нами двумерное пространство "с высоты" (т.е. из третьего измерения), мы сразу укажем на центр круга как на выделенную в данном пространстве точку. Уже одно это наличие выделенности некой точки пространства подрывает доверие к воображаемой схеме, не говоря уже о совершенно немыслимых физических предпосылках, согласно которым это пространство "работает" именно так, а не иначе.
Кстати, первое предположение проверила группа ученых из США, с регулярной настойчивостью беря туры в ОАЭ. Именно ОЭА позволила проверить эту гипотезу на своей территории.
Второй случай представляется несравненно более естественным и вполне укладывается в общепринятую концепцию "биг банга" (большого взрыва). Аналогом служит тут упомянутая выше раздуваемая сфера. Отмеченное противоречие, связанное с одинаковой скоростью взаимоудаления любых точек на поверхности раздуваемой сферы (а должно быть: чем больше расстояние между точками, тем с большей скоростью они взаимоудаляются) разрешается очень просто: чем дальше в прошлое, тем больше была скорость расширения пространства. С учетом того, что в Космосе расстояние - это и время, в течение которого до нам доходит ЭМ-сигнал, по величине красного смещения мы узнаем, что 10 миллиардов лет назад скорость расширения Метагалактики была соизмерима со световой (несколько десятых величины скорости света), 2 миллиарда лет назад она была много меньше (сотые доли скорости света), а 100 миллионов лет назад эффект расширения пространства уже не фиксировался. Все это достаточно элементарно, и не стоило бы огород городить, если бы не одно простое следствие, которое напрашивается, но почему-то не делается.
Получи мы сказочную возможность оценить состояние всей Метагалактики одномоментно, мы убедились бы, что скорость расширения пространства в выбранный момент времени строго постоянна для всех без исключения ее областей. Это означает, что и мгновенные скорости взаимоудаления любых ее объектов также строго постоянны - вне зависимости от расстояния между ними (как на поверхности раздуваемой сферы). И это потому, что наблюдаемый эффект "чем дальше - тем быстрее" связан исключительно с фактором времени: чем глубже мы погружаемся в прошлое Метагалактики, тем больше фиксируемая по величине красного смещения скорость расширения ее пространства.
А из всего этого следует вот что. Окажись мы в любой точке нашей Метагалактики 10 миллиардов лет назад (например, в области, где спустя 5,5 миллиардов лет зародилась Солнечная система), мы отметили бы, что относительно близкие объекты удаляются от нас с той же огромной скоростью, которая фиксируется и сегодня для сверхдальних объектов. Это во-первых. А во-вторых, отсутствие сегодня расширения пространства для наших недалеких галактических окрестностей в несколько десятков миллионов световых лет свидетельствует, что в настоящее время расширение пространства всей Метагалактики или прекратилось, или стало пренебрежимо малым. Не означает ли это, что "сегодня" мы живем в стационарной Вселенной? Если так, то ставшее привычным утверждение следует сформулировать по-другому: "мы жили когда-то в расширяющейся Вселенной".
Дело, разумеется, не в личных пристрастиях автора, на которые опасно и некорректно полагаться в оценке системы мироздания. Парадигма расширяющейся Вселенной прогрессивна хотя бы потому, что привнесла элемент эволюционного развития Мира. Вот почему утверждение "мы живем в расширяющейся Вселенной" тождественно утверждению "мы живем в развивающейся Вселенной". Но все-таки, "живем" или "жили когда-то"?.. Еще один парадокс из числа глобальных, на который нет ответа. Автор смиренно готов принять упреки специалистов в дилетантизме при условии, что выявленные им противоречия будут разъяснены или устранены.
Сергей Тепляков
22.08.2016 22:23:00
