Ник. Горькавый.
Сказка о метеорологе Фридмане, выигравшем спор с великим Эйнштейном
• РАССКАЗЫ О НАУКЕ •
Ник. Горькавый.
Сказка о метеорологе Фридмане, выигравшем спор с великим Эйнштейном
____________________
Научные сказки Ник. Горькавого см. «Наука и жизнь» №№ 11, 12, 2010 г.; №№ 1-6, 9, 11, 2011 г.; №№ 6-10, 2012 г.
«Наука и жизнь» № 12, 2012.
— Я устал от этого кошмара… — пробормотал Александр, зябко кутаясь в громоздкий тулуп и поднимая голову.
Небосвод переполняли яркие летние звёзды, а на востоке разгоралось зарево — наступал новый жаркий день. Часть неба над головой загораживал огромный серый шар. Аэростат медленно плыл между сияющими звёздами и Землёй, и в его корзине было очень холодно.
— Как бы я хотел заниматься звёздами и Вселенной и никогда больше не смотреть вниз, на землю! — прошептал Александр, но не услышал самого себя — всё утонуло в страшном грохоте. Над зелёными рощами и полями с созревающей пшеницей поплыли клубы дыма. Началась артподготовка к наступлению, и нужно было корректировать огонь артиллерии. Александр глубоко вздохнул, поднёс к глазам бинокль и посмотрел вниз…
Образование Вселенной с точки зрения наиболее популярной космологической модели: взрыв, быстрый разлёт, а потом более медленное (но постепенно ускоряющееся) расширение.
Сегодня сказку детям читала принцесса Дзинтара. Она любила эту историю, потому что гордилась её героем.
— Почему люди настолько глупы, что воюют друг с другом? — удивилась Галатея…
— В начале двадцатого века мир охватила ужасная война, кровавая и бессмысленная, ставшая настоящим бедствием с огромными людскими потерями, эпидемиями, голодом и разрухой. Именно в это время человеческая мысль особенно рвалась в космос, в звёздные глубины Вселенной, где не было войн и смерти. Именно тогда Альберт Эйнштейн создал величайшую теорию пространства и времени — общую теорию относительности. Почти 300 лет назад Исаак Ньютон, открывший закон всемирного тяготения и законы механики, сумел понять, как Земля притягивает к себе Луну и другие тела, а Эйнштейн объяснил, почему Земля обладает этим удивительным свойством. Он доказал, что гравитационное притяжение есть проявление искривлённого пространства. Его теория гравитации объясняла аномальную прецессию Меркурия, а также «обещала» решить проблему строения Вселенной.
Георгий Антонович Гамов (1904-1968).
Вселенная постарше — с множеством галактик, более близких друг к другу, чем сейчас. Фото Хаббл/НАСА.
Мыслители разных веков предлагали свои космологические модели: мироздание взгромождали на спины черепах и слонов и заковывали в хрустальную сферу. Но ничего не получалось: слоны и черепахи разбегались, хрустальные небеса лопались.
— Никто же черепах не кормил! — развеселилась Галатея. — Вот они и расползлись!
— Но у Эйнштейна были уравнения, которые описывали Вселенную. Он, как и астрономы его времени, верил в вечную и неподвижную Вселенную и приступил к созданию математической модели прекрасного стабильного мира, но быстро понял, что у него ничего не получается. Неудачу Эйнштейна легко поймёт любой мальчишка, который любит бросать камни в воду. Ведь когда запускаешь камень, он может находиться только в двух состояниях — или лететь вверх, или падать вниз. Зависнуть неподвижно ни один камень не в состоянии.
— Абсолютно верно! — авторитетно заявил Андрей.
— А именно этого ожидал Эйнштейн от модели неподвижной Вселенной. Потерпев неудачу, учёный решил, что ему нужна подпорка для падающих камней, вернее, для Вселенной. Такой опорой, обеспечивающей неподвижность мира, могла служить какая-нибудь отталкивающая сила, противодействующая гравитационному притяжению и дающая Вселенной необходимый покой.
Эйнштейн ввёл в уравнения такую антигравитационную силу, отчего в них появилась новая «космологическая постоянная», а Вселенная стала круглой и конечной по размеру.
Когда шар Вселенной замер в неподвижности, Эйнштейн обрадовался и вытер пот со лба. Всё-таки далеко не каждый день удаётся построить модель целого мира, да ещё такую красивую: неподвижную и без черепах и слонов. Отдохнув, довольный Эйнштейн опубликовал работу по космологии Вселенной в физическом журнале. Но через некоторое время почтальон принёс ему журнал со статьёй героя нашей сказки — русского математика и метеоролога Александра Фридмана, который утверждал, что эйнштейновская модель Вселенной нестабильна, как карандаш, стоящий на острие. Да, все силы, действующие на него, уравновешены, но стоит только отпустить руку, удерживающую карандаш, как он упадёт. Так и мир Эйнштейна не может находиться в равновесии — он должен или сжиматься, или расширяться, или пульсировать. Наблюдения астронома Слайфера показывают, что галактики разбегаются (см. «Наука и жизнь» № 4, 2011 г., с. 88), значит, Вселенная расширяется и не вечна, а имеет вполне определённый возраст, прошедший с начала расширения. Фридман оценил возраст Вселенной в десять миллиардов лет.