Вопросы о том, как именно появилась Вселенная, как она развивается, что будет с ней спустя миллионы и миллиарды лет и многие другие, терзают умы философов и ученых от начала времен. Споры и исследования породили множество теорий. Единственный неоспоримый момент, и с ним согласны все: в какой-то период времени существовала отправная точка, с которой все началось.
На данный момент считается, что все находящееся вокруг нас образовалось в результате гигантского взрыва. Даже простой обыватель давно усвоил это, не углубляясь в детали, потому что изучение научной точки зрения (наверняка многие пытались читать соответствующую литературу) только дезориентирует. Особенно если пытаешься понять, как это — когда нет ни времени, ни света, ни цвета, ни скорости, ни физики как таковой. Хочется потрясти головой, как герой мультфильма «Следствие ведут колобки», и сказать: «Ничего не понимаю!..»
Упрекать ученых в том, что они не могут объяснить эти вещи на элементарных примерах, сложно. Мы родились и живем в материальном мире, который до предела наполнен самыми разными вещами. Поэтому вообразить «великое ничто» люди не в состоянии. Тем не менее описать то, с чего началась Вселенная, можно. Попытаемся собрать воедино разрозненные теории в нечто более-менее удобоваримое для психики.
Точка отсчета
Как мы уже говорили, современная наука считает, что отправной точкой образования Вселенной стала сингулярность — некая бесконечно малая точка, плотность которой была настолько велика, что в один прекрасный момент (около 13,8 миллиарда лет назад) она быстро, буквально за секунды, расширилась до невероятных размеров. Сам термин «Большой взрыв» (первоначально это называлось динамической эволюционирующей моделью) родился как экспромт в 1949 году. Его автор — известный британский астроном Фред Хойл — так выразился во время одной из своих публичных лекций. Ученые посчитали характеристику не совсем верной, однако забавной. И решили утвердить теорию Большого взрыва как официальное название.
В последующие за расширением точки сингулярности несколько миллиардов лет плотные области почти равномерно распределенной во Вселенной материи начали притягиваться друг к другу. Этот период носит название иерархической эпохи — времени, когда Вселенная начала приобретать форму. Материя начала объединяться в структуры различных размеров — звезды, планеты, галактики, галактические скопления, сверхскопления и так далее. Вот, собственно говоря, и все, если очень кратко. Что с этим всем будет дальше — непонятно. Будущее Вселенной — вопрос, рассматриваемый в рамках физической космологии. Вариантов масса, и среди них есть мнения как об уничтожении, так и о бесконечной жизни. Например, по одной из версий, мы, в конце концов, все снова сколлапсируем обратно в сингулярность.
Относительно всего
Развитие науки о Вселенной было бы невозможно без Альберта Эйнштейна. Многие вещи, предсказанные им еще в 1915 году, когда он опубликовал свой самый знаменитый труд — Общую теорию относительности, — вызвали, мягко говоря, недоумение в научной среде. Однако современные исследователи, разобрав масштабный труд по кирпичикам, раз за разом находят свидетельства того, что Эйнштейн если и не полностью разгадал тайны Вселенной, то приблизился к этому на максимально близкое расстояние. В мире науки он — практически непререкаемый авторитет, и в обывательской среде про ОТО не слышал только глухой. И здесь наблюдается очень интересный феномен, который лучше всего иллюстрирует известный диалог между Альбертом Эйнштейном и его другом Чарли Чаплиным. Ученый сказал: «Больше всего в вашем искусстве меня восхищает, что вы не говорите ни слова, и все же мир понимает вас». «Это правда, — ответил комик. — Но весь мир восхищается вами, абсолютно вас не понимая». Чтобы восполнить пробел непонимания, перечислим, что есть важного в Общей теории относительности и о чем не помешает знать. Хотя бы чтобы не выглядеть совсем уж необразованным человеком.
Галопом по теории
Начнем с того, что перед ОТО была еще СТО — Специальная теория относительности, созданная на 10 лет раньше. Не путают их только специалисты, хотя без первой однозначно не было бы и второй. К тому же многие гениальные научные прозрения (например, о релятивистском замедлении времени) были выведены Эйнштейном именно в Специальной теории относительности, а в Общей расширены. Итак, чем же мы обязаны двум этим трудам.
Во-первых, возникновением понятия «четырехмерное пространство-время». До этого момента мы существовали в системе координат — длина, ширина, высота. Во-вторых, Эйнштейн считал, что существует так называемая ткань пространства-времени, которая искривляется под воздействием гравитации. В-третьих, он доказал, что движение относительно. Это тоже не особо понятно, но попробуем объяснить. Представьте, что вы стоите и видите автобус, проезжающий мимо с некоторой постоянной скоростью V. Для находящихся внутри людей каждый из них отдыхает по отношению друг к другу. Но для вас все эти люди движутся вместе с автобусом с некоторой скоростью V. Вывод: человек, который кажется наблюдателю неподвижным в одной системе отсчета, не обязательно может показаться неподвижным другому наблюдателю в другой системе отсчета.
Следовательно, движение не абсолютное, а относительное. В-четвертых, появилось понятие «релятивистское замедление времени». Наиболее просто это объясняет знаменитый парадокс близнецов. Допустим, один из них улетает на космическом корабле со скоростью, близкой к световой, а другой остается на Земле. Вернувшись, брат-космонавт обнаруживает, что он постарел на 10 лет, а его брат, оставшийся дома, — на 20. Для космонавта время замедляется, поскольку его скорость близка к скорости света. Фактически все нынешние открытия — гравитационные волны, черные дыры и прочие интересные вещи — так или иначе были предсказаны Эйнштейном.
КСТАТИ
Есть вещи, о которых Эйнштейн не говорил ни слова, но ему такие высказывания приписывают. Так сказать, «до кучи». Среди них — теория о множественных вселенных. Грубо говоря, предположение, что любой объект существует одновременно в нескольких мирах. То есть здесь вы живете одну жизнь, где-то в районе Альфа Центавра еще одну, как и еще один ваш двойник в созвездии Тельца, и так далее до бесконечности. Все это, безусловно, любопытно, но на данный момент относится скорее к философии и эзотерике. А физики — люди практические и предпочитают скептически относиться к вещам, которые нельзя ни доказать, ни опровергнуть. И тут именно такой случай. Хотя многие научные теории тоже не были легко проверяемыми с самого начала. Поэтому вероятность того, что в этот самый момент вы одновременно сидите где-нибудь на далекой экзопланете и смотрите на звезды, все-таки существует. И, согласитесь, это вдохновляет.
В ТЕМУ
На фотографиях, сделанных космическими телескопами, Вселенная играет таким обилием красок, что дух захватывает! Планетарные туманности и далекие звезды радуют глаз всеми оттенками розового, синего и красного. Знаменитые «Столпы Творения» — скопления межзвездного газа и пыли в туманности Орел (примерно в 7 тысячах световых лет от Земли), которые сфотографировал космический телескоп «Хаббл», — желтовато-коричневые на зеленом фоне. А сияющие за ними звезды — розовые. Многие считают, что снимки специально подкрашиваются для привлечения внимания. Тем не менее все цвета настоящие. Другое дело, что зафиксировать их может только фотокамера. Человеческий глаз в телескоп увидит туманность как некую размытую бесцветную дымку. Кстати, самый распространенный цвет во Вселенной — розовый. Так светится водород, из которого в основном состоят туманности.
