Загадки космоса - Кирилл Федорович Огородников Страница 18

пространства остается постоянным. Но вместе с тем признается, что все галактики разлетаются в разные стороны. Как же обеспечить при таких условиях неизменность Вселенной? Оказывается, очень просто! Для этого достаточно, чтобы раз в 3 млн. лет в каждом кубическом метре пространства образовывался всего-навсего один-единственный атом водорода. Этого вполне достаточно для того, чтобы «новорожденные» атомы собрались вместе и образовали новые галактики, которые заполняют пространство, освободившееся из-за «расширения Вселенной», то есть из-за разбегания галактик. Все как будто бы получается очень хорошо. Но вот на вопрос, из чего образуются молодые атомы водорода, авторы этой «теории» английские профессора Бонди и Хойл отвечают: «Из ничего». Да, так-таки из ничего!

А как же, опросит читатель, быть с законом сохранения вещества и движения, одного из краеугольных камней современного естествознания? Оказывается – никак! Просто необходимо вмешательство сверхъестественных сил, для которых, как говорится, никакие законы не писаны. Эту «теорию» ее авторы сравнивают с фонтаном, в котором разбрасываемая им вода непрерывно пополняется за счет скрытого от глаз водопровода.

Как видим, обе «теории» стоят друг друга и приводят к выводу, что природа без вмешательства бога существовать не может.

Однако некое рациональное зерно в них имеется. Если взять «катастрофическую теорию», то в ней источник всех бед указать не трудно. Все дело в том, что в этой «теории» факты и явления, обнаруженные нами при изучении доступной нам части Вселенной, неправомерно распространяются на всю бесконечную Вселенную. Доступная нашему изучению часть Вселенной конечна. Мощность созданных человеком телескопов всегда имела и всегда будет иметь предел дальности наблюдений. В данное время можно считать, что предел досягаемости самых больших телескопов ограничен расстоянием примерно в 1000 мпс. Это очень большое расстояние, которое свет проходит за 3,26 млрд. лет, но оно конечно. Когда построят еще более мощные телескопы, эта граница отодвинется еще дальше, но будет конечной. По сравнению же с бесконечной Вселенной всякая ее конечная часть, сколь бы она ни казалась нам большой, всегда будет ничтожно малой.

Распространять же наши знания, добытые при изучении конечной части Вселенной, на всю бесконечную Вселенную – это все равно, что пытаться узнать течение реки на всей ее длине по результатам ее изучения на протяжении всего лишь нескольких километров. Ученые и инженеры нередко прибегают к экстраполяции, то есть к распространению имеющихся в их распоряжении результатов на неизученную пока область исследований. Но, во-первых, область экстраполяции должна быть сравнительно небольшой, недалеко отстоящей от первоначальных границ исследования. Во-вторых, всякая экстраполяция связана с известным риском, который приходится иметь в виду при получении научных выводов. Поэтому экстраполяция в далекие неисследованные области совершенно бессмысленна.

В виде примера вернемся к упомянутой выше реке. Убедившись, например, что река течет по ровной местности и имеет небольшую скорость течения, можно с известным правом предположить, что недалеко от места изучения, выше и ниже по течению реки, общий характер течения реки будет примерно таким же, как и в обследованном месте. Но никому, вероятно, не придет в голову утверждать, что вдоль всего русла реки характер ее течения будет оставаться неизменным.

Именно эту ошибку, одни бессознательно, а другие сознательно, совершают некоторые западные ученые по отношению к Вселенной.

Если отказаться от такого распространения наблюдаемого красного смещения на всю Вселенную, то в «теории расширяющейся Вселенной» можно найти кое-что полезное и для материалистической науки.

В самом деле, нам достаточно предположить, что наблюдаемое нами разбегание галактик – явление ограниченное в пространстве и во времени, и все сразу станет на свои места. Мы уже знаем о наличии между галактиками мощных сил отталкивания и видели на многих примерах, что галактики начинают отталкиваться друг от друга еще в.процессе своего зарождения. При этом они получают скорости порядка нескольких сот километров в секунду.

Несколько труднее объяснить закон красного смещения. Но и здесь можно выдвинуть две вполне разумные и обоснованные гипотезы, окончательный выбор одной из которых может быть сделан после измерения лучевых скоростей галактик, значительно более удаленных, чем нам известны до сих пор.

Первая гипотеза совсем простая и была выдвинута, между прочим, английским ученым Милном еще в 30-х годах нашего столетия. Представим себе, что большинство наблюдаемых нами галактик образовалось примерно в одно время из одного и того же облака материи, диаметром в один или несколько мегапарсеков. При своем формировании все они получили скорости в результате действия уже известных нам сил отталкивания. Однако скорости эти были неодинаковы: у одних – больше, у других – меньше. Но тогда ясно, что галактики, имеющие большие скорости, будут обгонять галактики, обладающие меньшими скоростями. По истечении некоторого времени все галактики, в каком бы направлении они первоначально ни двигались, вылетят за пределы первоначального объема, в котором они сформировались, и затем будут продолжать удаляться от него. Несложный расчет показывает, что, чем больше скорость галактик, тем на большее расстояние они удалятся за одинаковый промежуток времени. Иначе говоря, удаление галактик от первоначального объема будет пропорционально их скорости, то есть в полном соответствии с наблюдаемым законом красного смещения.

Другая гипотеза основана на применении к Вселенной общей теории относительности А. Эйнштейна (1879 – 1955), согласно которой геометрические свойства пространства зависят от распределения в нем различных по величине масс материи. Тогда тело, имевшее вначале определенную скорость, будет в дальнейшем двигаться различным образом, в зависимости от геометрических свойств пространства. Еще в 1917 г. голландский ученый Ситтер.показал, что можно теоретически построить такую «модель» [1] Вселенной, в которой галактики будут разбегаться со скоростями, пропорциональными расстоянию.

[1 То есть, подобрать такое распределение материи во Вселенной.]

Что касается выбора между двумя гипотезами, то он может быть сделан на основе изучения скоростей очень далеких галактик. В самом деле, в первом случае (исследованном Милном) число галактик с очень большими скоростями должно убывать, так как отталкивательные силы между галактиками не могут быть бесконечно большими. Во втором же случае (теория Эйнштейна) этого не будет, так как скорость галактик должна будет определяться не начальной скоростью, а геометрическими свойствами пространства.

Но имеется еще и третий путь, коренным образом отличающийся от первых двух. Можно предположить, что красное смещение в спектрах галактик вызывается не их разбеганием, а есть результат своеобразного «старения» света. Как известно из современной физики, свет распространяется порциями, называемыми световыми квантами, или фотонами. Каждый фотон обладает вполне определенной энергией, от величины которой зависит длина световой волны и, следовательно, ощущение цвета. При малой энергии квантов цвет света – красный, а при большой энергии – фиолетовый. В промежуточных случаях и цвет света промежуточный между