Вселенная и галактики
97
Глава 4. Вселенная и Галактики
4.1. «Начало» Вселенной, Большой взрыв и «Красное смещение» спектров далеких галактик
По современным представлениям вся наша Вселенная произошла в результате так называемого Большого Взрыва сингулярной точки, в которой в начальный момент была сосредоточена вся масса современной Вселенной.
Где именно находилась эта сингулярная точка, определить невозможно, потому что она была одна во всем бесконечном пространстве, она же и являлась некоторым исходным пунктом координат, но потом эта точка затерялась в безбрежном пространстве существующей Вселенной [1, 2].
Основным доводом в пользу Большого взрыва (Big Bang) говорит факт «Красного смещения» спектров удаленных галактик, открытый в 1929 году американским астрономом Эдвином Пауэллом Хабблом (1889—1953) [3]. Он сформулировал правило удаления как v = Нг , где v — скорость удаления, г - расстояние от наблюдателя, а Н — постоянный коэффициент, равный Н = 50 000 км/с·Мпс.
Эдвин Пауэлл Космический телескоп им. Хаббла
Хаббл (запущен на орбиту в 1990 г.)
(1889-1953)
98
Первое подтверждение факта взрыва пришло в 1964 году, когда американские радиоастрономы Р. Вильсон и А. Пензиас обнаружили реликтовое электромагнитное излучение с температурой около 3° по шкале Кельвина (–270°С). Именно это открытие, неожиданное для ученых, убедило их в том, что Большой взрыв действительно имел место и поначалу Вселенная была очень горячей, а затем, после расширения она продолжает остывать, пройдя ряд промежуточных стадий.
Сегодня почти ни у кого из ученых во всем мире нет сомнения в том, что так оно и было, и теория Большого взрыва сегодня принята повсеместно.
Тем не менее, у теории Большого взрыва оказалось множество неувязок, но они постепенно разрешались, хотя и не все разрешены до сих пор.
Теория Большого взрыва позволила объяснить множество проблем, стоявших перед космологией. Но, к сожалению, а может, и к счастью, она же поставила и ряд новых вопросов. В частности: Что было до Большого взрыва? Почему наше пространство имеет нулевую кривизну и верна геометрия Евклида, которую изучают в школе? Если теория Большого взрыва справедлива, то отчего нынешние размеры нашей Вселенной гораздо больше предсказываемого теорией 1 сантиметра? Почему Вселенная на удивление однородна, в то время как при любом взрыве вещество разлетается в разные стороны крайне неравномерно? Что привело к начальному нагреву Вселенной до невообразимой температуры более 1013 К?
Все это указывало на то, что теория Большого взрыва неполна. Долгое время казалось, что продвинуться далее уже невозможно. Только четверть века назад благодаря работам российских физиков Э. Глинера и А. Старобинского, а также американца А. Гуса было описано новое явление — сверхбыстрое инфляционное расширение Вселенной. Описание этого явления основывается на хорошо изученных разделах теоретической физики — общей теории относительности Эйнштейна и квантовой теории поля. Сегодня считается общепринятым, что именно такой период, получивший название «инфляция», предшествовал Большому взрыву. «Инфляция оправдывает существование сверхсветовых скоростей разлетания Вселенной в начальные моменты существования Вселенной после Большого взрыва.
