Вселенная с красным сдвигом

Происхождение окружающего и сотворившего нас мира испокон веков было для любознательных людей наиболее жгучей загадкой – на пределе возможностей разума. И вот в середине XX века астрономы и физики разных стран, удостоенные почетных званий, увенчанные Нобелевскими премиями, а также широкие массы узких специалистов пришли к единодушному мнению: тайна возникновения Мироздания наконец-то разгадана!

Началось это с эйнштейновской общей теории относительности. В ней выведены формулы состояния Вселенной, основанные на нескольких физических показателях. В 1922 году советский ученый А.А. Фридман уточнил выкладки Эйнштейна и математически доказал, что Вселенная должна находиться в нестабильном состоянии. Чуть позже американец Э. Хаббл, наблюдая далекие звезды и галактики, установил: их световое излучение смещается в красную сторону спектра и чем дальше находится объект, тем больше смещение.

Почему так происходит? В чем причина этого «сдвига по фазе»? Отчего вдруг такое покраснение дальних звезд?

В ту пору ведущие физики некоторых стран разрабатывали проекты всеразрушающей атомной бомбы. И сами того не подозревая, теоретики-астрофизики пошли тем же путем: придумали взрывной вариант рождения Вселенной. Один из его разработчиков, советский ученый Г.А. Гамов (уехавший впоследствии на Запад), предположил: от того «первовзрыва» должно сохраняться в космическом пространстве своеобразное «реликтовое излучение» с температурой немного выше абсолютного нуля, составляющего −273°С.

Следы этого излучения обнаружили в 1963 году два американских астрофизика Р. Вильсон и А. Пензиас. Космологи возликовали: теоретическое предсказание сбылось! Значит, гипотезу Гамова можно считать теорией!

Через 15 лет Вильсон и Пензиас получили Нобелевскую премию. И впредь продолжились физико-математические разработки концепции Большого взрыва. Словно ученые обнаружили золотую жилу и принялись наперебой добывать ценный продукт (конечно, не желтый металл, а информацию).

Характерное признание принадлежит одному из таких американских разработчиков М. Дэвису. В 1976 году он писал: «Обнаружение реликтового излучения является самым важным открытием в космологии с тех пор, как Хаббл показал, что Вселенная расширяется. Реликтовое излучение усилило нашу веру в безыскусственную космологию горячей Вселенной с большим взрывом...» Обратите внимание на два ключевых слова: «вера» и «безыскусственная».

Вообще-то, понять ликование физиков нетрудно. Ведь именно с представителями этой науки, благодаря мощной рекламе в политической и научно-популярной литературе, стали связывать высшие интеллектуальные достижения человечества. Когда американцы в целях эксперимента и в назидание соперникам спалила в атомном пекле два японских мирных города (мгновенье — и убиты более двухсот тысяч людей!), вроде бы подтверждением гениальных физиков и зримым доказательством колоссального эффекта атомных взрывов.

Первыми уверовали в великое открытие ученые. Затем восторженные популяризаторы стали внедрять эту веру в массы. Подумать только: разгадана тайна рождения Мироздания!

Что имел в виду М. Дэвис, говоря о «безыскусственности» теории Большого взрыва? По-видимому, он хотел подчеркнуть: она опирается не на общие рассуждения, философские домыслы, словесные образы, а на математические выкладки.

Когда рассматриваешь научные труды, посвященные этой теории, приходишь в изумление и огорчение от обилия формул. Конечно, и Ньютон в своих знаменитых «Математических началах натуральной философии» формул привел предостаточно. Однако там они служат вспомогательным целям и призваны рассчитать траектории небесных тел, уточнить и обобщить множество конкретных астрономических фактов.

Текстовая часть у Ньютона вполне достойна считаться философской. Она насыщена интересными мыслями, исполненными логики и здравого смысла. Увы, этого нельзя сказать о трудах астрофизиков второй половины XX века. Именно к современному космологу в наибольшей степени подходит образ, созданный поэтом Максимилианом Волошиным почти столетие назад:

Таким бы точно осознала мир

Сама себя постигшая машина.

...На первый взгляд кажется, что теория Большого взрыва выстроена безупречно. Недаром же видные ученые, анализируя ее, удовлетворенно произносят, повторяя Творца: «Это хорошо».

В фундаментальной монографии известные физики академики Я. В. Зельдович и И. Л. Новиков высказались однозначно: «Наблюдения показывают, что мы живем в... расширяющейся Вселенной. Красное смещение спектральных линий света, приходящего к нам из далеких галактик, есть следствие допплер-эффекта, связанного с тем, что эти галактики удаляются от нас».

Вот так, без тени сомнений. А они, вроде бы, вполне уместны, когда речь идет о бесконечно более сложном, чем мы, объекте. Впрочем, ученые рассмотрели еще один вариант объяснения красного смещения: «старение» фотонов, квантов света, которые, прежде чем достичь земного наблюдателя, проделывают невообразимо долгий путь в космосе – в миллионы и миллиарды световых лет. В таком случае красное смещение указывает на возраст фотонов, а не звезд.

Данный вариант специалисты отвергли. По их мнению, старение фотонов должно было бы сопровождаться «размазыванием» изображений светящихся объектов и другими заметными явлениями. Проблема до сих пор окончательно не прояснилась. Однако это лишь одна альтернатива доплеровскому красному смещению. Есть, по меньшей мере, два других варианта, оставшиеся вне поля зрения специалистов.

Английский астроном Э. Милн в 30-е годы XX века предположил, что старели не фотоны, а материя. Звезды были иными миллиарды лет назад. Мы как бы читаем письма от адресатов или сильно постаревших, или даже давно умерших. Было бы странно предполагать, что они вторично написали бы точно такое письмо, как в далекой и безвозвратной юности. Мысль Милна интересна, но ее невозможно ни доказать, ни опровергнуть. Подобные гипотезы остаются вне науки, пока не появятся новые сведения, позволяющие их обосновать (или отбросить).

Возможен еще один вариант объяснения красного смещения. На мой взгляд, он предпочтительней трех первых.

Вспомним: скорость света признана постоянной с одним существенным уточнением — в вакууме. В начале века его считали неизменной космической пустотой. Затем выяснилось, что это особое состояние материальной среды, насыщенной энергией. Теперь зададим себе простой вопрос: почему бы за миллиарды лет свойства космического вакуума оставались постоянными? Нет никакой гарантии такой стабильности. Логично предположить, что вакуум изменялся, как все на свете.

При изменении «плотности» вакуума, должна меняться и скорость света в нем. Чем дальше от нас объект в пространстве, тем дальше он от нас и во времени. Следовательно, тем дольше от него шел световой сигнал и тем более раннюю стадию эволюции вакуума он отражает. В таком случае красное смещение сообщает об изменениях космического вакуума за многие миллиарды лет.

За последние годы была высказана еще одна гипотеза о природе красного смещения. Физик Д.Ф. Черняев предпочел возродить идею эфирной среды (в принципе это то же, что и космический энергоемкий вакуум), привел ряд математических выкладок и пришел к выводу: «Все наблюдаемые на Земле случаи возникновения эффекта Доплера связаны с процессом сжатия или разряжения некоторой среды, окружающей движущийся предмет. Именно определяемая направлением деформация вещественной среды и обусловливает соответствующее изменение длины волны электромагнитного излучения».

Иначе говоря, луч света, преодолевая сопротивление космической среды, меняет длину волны. Таким образом: «Космологическое красное смещение информации о разбегании галактик не содержит».

Что же получается? Мировое сообщество физиков, основываясь на свои специальные и весьма ограниченные знания природы, избрало всего лишь один вариант объяснения из нескольких возможных. Покоряясь авторитету физики, подавляющее большинство ученых вполне этим удовлетворилось. А физики занялись математическими упражнениями на заданную тему, подгоняя новые факты под принятую на веру данную теорию.

Почему так получилось? Неужели ни у кого из уважаемых специалистов не возникло сомнений в том, что их модель Мироздания, раздувающегося, как пузырь, слишком примитивна по своей сути, хотя в результате использования головоломных физических формул чрезвычайно сложна и с формальных позиций вполне корректна?

Вспоминается сказка Андерсена «Новое платье короля». Торжественно шествующая по научным и популярным изданиям, восхваляемая письменно и устно теория Большого взрыва напоминает, пожалуй, ту самую царственную особу, облаченную в мнимое одеяние.

Хотелось бы походить на ребенка, воскликнувшего: «А король-то голый!» Но я не исключаю своей ошибки, скажем так, обмана зрения. Мало ли что померещится неспециалисту. Да и ниспровергать ставшую привычной теорию вовсе не обязательно. Достаточно всерьез усомниться в ней, а не поклоняться, как самодержцу или идолу.

Можно возразить: как же можно в ней усомниться, если она построена на основе новейших научных исследований? На экспериментах, наблюдениях. Уж не желает ли ниспровергатель вовсе отказаться от всей современной физики и сочинить собственную?

Полагаю, что подобного ниспровержения не требуется. Останутся все те же фундаментальные константы и неопровержимые факты. Откроется лишь возможность нового их толкования, только и всего. Тем самым появится новое пространство для поисков. Нет никакой гарантии, что на этом пути ждут исследователей великие успехи. Но есть надежда на появление неожиданных идей и, как следствие, практической их реализации.

Дата добавления: 2015-08-27