Продолжающееся расширение Вселенной научно подтверждается эффектом Допплера[3], или «красным смещением», как его часто называют. Он заключается в том, что чем дальше от нас находится наблюдаемый объект (галактика или система галактик), тем сильнее в его спектре видимого диапазона проявляется красное смещение. Представьте себе, что вы стоите у железнодорожного переезда, к которому на большой скорости приближается поезд. Не доезжая нескольких десятков метров до переезда, машинист поезда дает непрерывный гудок на всякий случай. Пока поезд не поравнялся с вами, гудок будет высоким, звуковые волны как бы сжимаются и становятся короче. Но как только поезд проедет переезд и начнет удаляться, его гудок резко понизит тембр и будет звучать ниже — звуковые волны растягиваются и становятся длиннее. Принцип пружины.
Наша Вселенная имеет форму сильно сплюснутого мяча для регби с максимальным диаметром в сто пятьдесят шесть миллиардов световых лет. Это не ошибка! Согласен, зная время образования Вселенной — тринадцать и семь десятых миллиардов лет назад, можно было бы предположить, что свет от сингулярной гравитационной точки, с которой все и началось, удалился на тринадцать и семь десятых миллиардов световых лет в разные стороны. Это радиус; соответственно, диаметр в два раза больше — двадцать семь и четыре десятых. Нет! Ошибка! Дело в том, что расширяется не только материя, но, как уже говорилось, и пространство. И если Вселенная в возрасте миллиона лет была в тысячу раз меньше, то и световой год был в тысячу раз меньше.
Расстояние до внегалактических объектов рассчитывается по закону Хаббла[4]. Благодаря этим законам было найдено еще одно подтверждение и возраста Вселенной, и ее объема, и скорости разбегания галактик. Законы Хаббла говорят о том, что далекие галактики явно убегают от нас, и чем больше удаление, тем быстрее они это делают. Соотношение этих показателей и известно как постоянная Хаббла. Парадоксальное следствие открытия американского ученого таково, что галактики, удалившиеся от нас на критическое расстояние, будут убегать от нас быстрее, чем свет. Это расстояние называется горизонтом, по аналогии с горизонтом событий вокруг черной дыры[5]. Результаты серьезных исследований нескольких международных и национальных астрофизических центров говорят о том, что убегающие от нас за горизонт галактики не столько движутся сквозь пространство, сколько само пространство разрастается, увлекая их за собой. Эти же исследования принесли немало необычных результатов, на которых можно строить некоторые предположения относительно дальнейшего космического сценария. Эти наблюдения, например, показывают, что Вселенная снова стала раздуваться, то есть начинается второй инфляционный период. Если это так, то Млечный путь вместе с нашей солнечной системой включил форсаж и начал удаляться от других галактик с заметным ускорением. То же самое проделали и все галактики — игроки на космической шахматной доске, и в будущем может случиться так, что дальние галактики начнут для нас гаснуть одна за другой — разлет пространства достигнет сверхсветовых величий, и свет перестанет доходить до нас. Все галактические игроки окажутся за горизонтом событий.
Экстраполяция наблюдаемого расширения Вселенной назад во времени, при использовании в качестве научного инструментария общей теории относительности, приводит к невероятному, но неизбежному выводу о бесконечной плотности и температуре в конечный момент времени в прошлом — в момент «Ноль». В этот момент размеры Вселенной равнялись нулю — она была сжата в бесконечно малую точку, которая называется космологической сингулярностью. К сожалению, ни одна из серьезных космологических моделей Вселенной, включая сюда Фридмановские[6] модели номеров один, два (вечнорасширяющиеся, бесконечные модели, но с разными метриками — Лобачевского и Евклида) и три (осциллирующая модель с метрикой Римана[7]), модель Лямбда-СиДиЭм и другие, не может дать вразумительный ответ, что предшествовало моменту «Ноль»? Но в то же время ни одна серьезная модель не отрицает возможности существования чего-либо до Большого взрыва. Американский астрофизик русского происхождения Г. А. Гамов[8] назвал эпоху, предшествующую Большому взрыву, Августинской… Признаюсь, что для меня это наивысшее таинство природы, та загадка, отгадав которую можно будет спокойно удалиться на пенсию и писать мемуары. Что же было ДО. Ну, вот и все…
В зале повисла тишина. Кто-то уронил карандаш, и он покатился, легонько стуча по паркету своими гранями и подскакивая на неровностях.
— Спасибо, профессор, спасибо, — искренне поблагодарил его Ален. — Честно говоря, я теряюсь в догадках, какой результат мы получим. Но, в любом случае, здесь будет работа не только для физиков, химиков, математиков и астрономов. Уверен, что любой результат окажет колоссальное влияние и на философию, и на теологию, и на социологию, на весь уклад нашей жизни! Смею предположить, не в обиду астронавтам будь сказано, что первый полет человека на Луну не может сравниться по масштабности потенциального результата с проектом, который мы условно называем «Вспышка». Уже сейчас многие известные умы планеты взбудоражены грядущим экспериментом. Подумать только — возможно, мы стоим на пороге понимания, откуда взялась материя, пространство, жизнь, в конце концов. Почему точка возникновения мира отстоит от нас именно на тринадцать и семь десятых миллиардов лет? Если после Большого взрыва разлет материи в виде межзвездного газа и уже сформировавшихся космических объектов происходит с большой, но конечной скоростью, то с какой скоростью распространяется пространство, а там, куда оно еще не «долетело», что есть? Или нет НИЧЕГО — ни материи, ни пространства, ни времени? Кстати, а является ли константой время? Или его не было до Взрыва и оно тоже сейчас расплескивается по Вселенной с определенной скоростью, или скорость здесь понятие неуместное? А что было до Взрыва? Здесь я полностью солидарен с профессором Арутюняном — это великая загадка, может быть даже неразрешимая с точки зрения человеческого разума…
Есть ли конечное предназначение у Вселенной вне зависимости от того, возникла ли она случайно или создана намеренно? Если есть, то какое? В чем логика этой гигантской, исполинской космогонической игры? Одна ли наша Вселенная в мироздании или подобных вселенных бесконечное множество? Но все равно — откуда все это взялось?! Почему скорость света конечна, а время необратимо? Почему температура может быть бесконечно высокой при существовании ее нижнего предела в один градус Кельвина? И почему жизнь зародилась почти на самой нижней отметке этого непостижимого космического градусника, имеющего начало, но одновременно бесконечного? Куда делось антивещество, которое, судя по полученным результатам, возникло во Вселенной в равном количестве с веществом, что такое черные дыры, наконец, темная материя и темная энергия?..
Вопросов, уважаемые дамы и господа, — несть числа. Ответов же пока почти нет. Но мы должны, я бы сказал, обязаны искать их. И не только потому, что полученные правильные ответы в конечном счете превращаются в технические новшества и изобретения, облегчающие нам жизнь, либо делающие ее более интересной, но и оттого, что пытливость и любопытство свойственны человеческому сознанию. Для меня и моих коллег-ученых разгадывание ребусов, которые ставит перед нами природа, — само по себе удовольствие, не говоря уж об открытиях, которые случаются… Чего стоит человечество, не стремящееся постичь все тайны природы? Оно будет просто обречено.
4
Хаббл Эдвин Пауэлл (20.11.1889—28.09.1953) — выдающийся американский астроном и астрофизик.
5
Горизонт событий — граница области пространства-времени вокруг черной дыры, начиная с которой свет не может преодолеть гравитационное поле объекта.
6
Фридман Александр Александрович (16.06.1888—16.09.1925) — выдающийся российский советский математик и геофизик. Создатель теории нестационарной Вселенной.
8
Гамов Георгий Антонович (04.03.1904—19.08.1968) — американский астрофизик, один из основных создателей Теории Большого Взрыва, предсказал существование реликтового излучения. Ученик А. А. Фридмана.