Чем дальше астрономы заглядывают в глубины космоса, тем отчетливее распознают тайный строй Вселенной – удивительную геометрию ее пространства. На карту нанесены уже десятки тысяч галактик. Все они образуют «скопления», «суперскопления» и, наконец, космические «пузыри». Что за сила собрала воедино всю эту материю, вылепив из нее причудливый узор? Быть может, орнамент, испестривший просторы космоса, свивается в еще более сложные и пока неизвестные нам фигуры?
В 1924 году американский астроном Эдвин Хаббл оценил, что расстояние до туманности Андромеды намного превышает размеры нашей Галактики. С этого времени стало ясно, что спиральные, эллиптические и иррегулярные туманности являются родными сестрами нашего Млечного Пути. Так «второй этаж мироздания», прежде занятый одной лишь Галактикой, внезапно пополнился целой мириадой их.
Поначалу казалось, что они расположены в полном беспорядке. Однако Природа оказалась отменным архитектором. Чем дальше вглубь космоса заглядывали телескопы, тем отчетливее было видно, что отдельные галактики образуют сообщества.
Так, рядом с Млечным Путем располагалась Туманность Андромеды, а также еще десяток карликовых галактик, наподобие Магеллановых Облаков. Все они образовали так называемую Местную группу галактик. Последовали новые открытия. Мы словно оказались замурованы внутри целого ряда «матрешек». Едва нам удавалось осмотреть и исследовать очередную звездную систему, внутри которой была заключена Земля – крохотный шарик, затерянный на донышке безмерного сосуда, – как над нами вырисовывался очередной «горизонт». Растекшиеся по небу полоски звезд впадали друг в друга, образуя все более крупные звездные реки.
Наша Местная группа оказалась частью огромного скопления галактик, расположенного в созвездии Девы. По своей структуре это скопление немного напоминало Млечный Путь. Галактики внутри него были разбросаны, как звезды в Млечном Пути. По мере приближения к центру их плотность заметно росла. Впрочем, этого следовало ожидать, ведь галактики стягивал в единое целое сила гравитации. Судя по всему, Вселенная состояла из почти бесконечного множества шаровидных скоплений галактик, ведь, по законам гравитации, шар – идеальная космическая форма. Однако опять последовало неожиданное открытие.
В семидесятые годы американские астрономы Маргарет Геллер и Джон Хахра задались честолюбивой целью: изучить всю иерархию мироздания и понять, что скрывают отдаленные глубины космоса. Для этого не надо было гадать н~ «звездной гуще» – следовало предельно точно нанести на карту десятки тысяч галактик.
Сперва Геллер и Хахра выбрали небольшой участок космоса – фрагмент шириной 135 градусов и высотой 6 градусов (затем его расширили до размеров – 360 х 36 градусов). Маргарет Геллер стала составлять каталог галактик, оказавшихся здесь, помечая их длину и ширину, а также расстояние до них.
Осенью 1986 года, когда в распоряжении ученых оказалось достаточно много собранных данных, Геллер заметила странный феномен. Все эти тысячи галактик образовали невероятную фигуру, напоминавшую… человека ростом в 500 миллионов световых лет.
Джон Хахра отказывался в это верить, считая, что допущена ошибка в измерениях. Зато сторонники эзотерических учений заговорили о том, что все наше мироздание – «автопортрет» Господа Бога, увековечившего себя в своем Творении.
Однако вскоре астрономам стало понятно, что фигура человека была лишь частью грандиозного космического узора. Так, приглядываясь к морозной вязи, разрисовавшей стекло, или к облакам на небе, можно отыскать образы людей, но остальные части этой природной картины обычно не похожи на приглянувшийся портрет. Так же было со скоплениями галактик.
Вот только у звездного неба – в отличие от заиндевевшего окна или облачной чехарды – выявилась своя подлинная структура. Скопления галактик не были беспорядочно рассеяны в космической дали; они словно располагались на поверхности неких полых тел, занимавших все небо, своего рода «мыльных пузырей». Внутри них царила абсолютная пустота. Впору было сказать, что сам Господь Бог, уподобляясь ребенку, выдувает бессчетные галактики, как мыльные пузыри. Что ж, крохотные, живущие мгновение воздушные шарики – хорошая метафора, подчиняясь которой рассыплются в прах эти крохотные – по космическим меркам – планеты, галактики и звезды, все эти «пузыри Вселенной», живущие в ней один миг.
Из этих «пузырей» – своего рода «сверхгалактических гало» – складывался особый орнамент: гигантские системы звездных суперскоплений. Небо, напоминавшее древним мудрецам несколько сфер, расположенных одна над другой, скорее впрямь похоже на матрешку: ее части оказались вложены друг в друга.
Одна из самых крупных космических «матрешек» – «Великая Стена», открытая в 1989 году в небе Северного полушария. Размеры этой «стены» из многих тысяч галактик, напоминающей постройку из мыльных пузырей, составляют 500 х 200 х 15 миллионов световых лет. Она содержит примерно 5-10 процентов всей материи Вселенной.
Были обнаружены и другие крупные структуры, насчитывавшие тысячи и десятки тысяч галактик. Совсем недавно в созвездии Льва открыли крупнейшее скопление галактик, известное науке. Оно протянулось на шестьсот с лишним миллионов световых лет. Расположено оно примерно в шести с половиной миллиардах световых лет от нас (см. «Знание – сила», 2003, № 2).
«Мы можем увидеть сейчас весь спектр космических феноменов, – говорит австралийский астроном Мэтью Коллес, – от громадных космических континентов – сверхскоплений галактик – до отдельных гор, высящихся посреди вселенского пейзажа – галактик».
Этот грандиозный пейзаж мироздания смущал. Как ни велики были галактики длиной в сотни тысяч световых лет, все они оказались лишь песчинками в этом узоре. Впору было чувствовать себя не просто «затерянными в космосе», но потерянными в нем. Из «бесконечно малых точек», в которые превратились галактики, очерчивались бессчетные «мыльные пузыри» и рисовались тонкие, длинные нити: из этих нитей свивались фигуры вроде «человечка Маргарет Геллер». Если представить себе правоту физиков, отстаивающих «теорию струны», то тончайшие нити лежат и в основе всего Микромира – их вибрации рождают все элементарные частицы, – и ими же – «великими космическими нитями, или струнами» – замыкается известный нам Макромир.
После открытия космических сверхструктур сразу возникли вопросы: «Существуют ли они в самом деле? Или же нам кажется, что космическая материя принимает такую форму, как путнику, присевшему отдохнуть, может казаться, что облако над ним принимает форму «жирафа», «медведя», «яблока»? Чему подчиняются эти структуры? Фундаментальным законам природы или особенностям нашего зрения? Есть ли. на самом деле, эти «мыльные пузыри» и «нити» Вселенной или мы их выдумываем, прибегая к удобной аллюзии?»
Последующие наблюдения, сделанные, например, участниками проекта «Sloan Digital Sky Survey», подтвердили правоту Геллер и ее коллег. Космос, действительно, имеет причудливую структуру. В нем есть свои «мыльные пузыри», «человечки», «струны». Если прибегнуть к очень смелой аналогии, то у космоса есть своя… клеточная структура, и суперскопления галактик очерчивают границы каждой клеточки.
Космос, хотя бы по своему строению, напоминает одно огромное – и все еще растущее – живое существо, в одной из клеток которого затерян атом под названием «Солнечная система». Этот атом нельзя представить себе в виде некоего «кусочка вещества». Нет, он порожден регулярными перемещениями – назовем их «вибрациями» – неких незримых объектов, имеющих конечную длину. Данные объекты так ничтожно малы, что наблюдатель, пребывающий за пределами нашей Вселенной, никогда не сумеет их разглядеть. Он может лишь постулировать, что атомы «звездных систем» состоят из крохотных, вибрирующих или, если хотите, блуждающих (по-гречески planetes) объектов – своего рода «субатомарных нитей».
«Что вверху, то внизу». Мнения средневековых мистиков часто подозрительно схожи с новейшими воззрениями астрономов. «Теория струны» отражается в переплетении вселенских «нитей». Клеточная структура живых организмов отражается в «клеточном» узоре, украсившем мироздание.