скорости удаления галактик пропорциональны расстояниям до них, т.е.
подавляющее большинство галактик "разбегалось". Это могло означать только
одно: Вселенная действительно расширялась, как предсказывал Фридман, и это
обстоятельство уже ни у кого не вызывало сомнения.
Отношение между скоростью, с которой галактика движется от нас (это
устанавливается по красному смещению), и ее расстоянием от Земли
определяется постоянной Хаббла. Из всех мировых констант только эта, очень
много определяющая в жизни Вселенной, известна пока лишь с огромной
погрешностью. Вот что писал о величине постоянной Хаббла космолог
Ю.Н.Ефремов (В глубинах Вселенной. - М., Наука, 1979): "...не будет
преувеличением сказать, что ручаться можно только за то, что она заключена
в пределах от 40 до 100 км/с на мегапарсек". Заметим, что в астрономии
используется единица длины парсек (пк): 1 парсек = 3,1*10^18 см, в
космологии употребляется единица длины мегапарсек, равная 106 пк.
Астрономия, древнейшая из наук, переживает в наши дни небывалый расцвет.
В последние десятилетия для наблюдений неба стали использовать
высокочувствительные инструменты и устройства как на Земле, так и за
пределами атмосферы, регистрирующие излучения во всех диапазонах спектра.
Это обстоятельство сразу же привело к целому ряду выдающихся открытий. Так,
например, были обнаружены загадочные квазары и необычные небесные тела -
пульсары, "коричневые" карлики - не звезды и не планеты, микроволновое
реликтовое излучение, оставшееся со времен так называемого Большого взрыва,
и т.д. Сменив картину величавого покоя небес, перед людьми открылся бурный,
нестационарный, эволюционирующий мир, расширяющаяся Вселенная, родившаяся в
огненном вихре.
Наблюдаемое расширение Вселенной началось с особого, так называемого
сингулярного, состояния, когда понятие пространства и времени не имело
привычного нам смысла, а наш мир был совершенно иным - невообразимо горячим
и плотным. По современным представлениям, расширение наблюдаемой части
Вселенной происходит вследствие того, что все объекты материального мира,
вплоть до самых удаленных галактик, образовались из вещества, невообразимо
громадные массы которого разлетелись примерно 15-20 млрд. лет назад из
некоторой небольшой области, комка или даже точки. Относительно того, как и
когда точно это происходило, в настоящее время выдвигаются различные
гипотезы и теории, многие из которых противоречат друг другу.
Когда говорят о расширении Вселенной, то речь идет только об удалении
одного скопления галактик от другого (поэтому бессмысленно искать центр
расширения). Если же несколько небесных тел связаны силами тяготения в
единое образование (подобно Солнцу и окружающим его планетам или звездам в
Галактике), то такие системы не расширяются. И уж, естественно, не
расширяются отдельные небесные объекты - звезды, планеты и т.д. Другими
словами, процесс расширения относится лишь к усредненному движению в очень
больших масштабах, а не к отдельным изолированным объектам - галактикам,
звездам, планетам, связанным гравитационно и в которых плотность вещества
гораздо больше средней во Вселенной.
Будущее нашего расширяющегося мира зависит от соотношения между скоростью
разбегания галактик и силой, с которой они друг друга притягивают. Скорость
разбегания ученые знают достаточно точно. Но вот сила притяжения
определяется средней плотностью вещества во Вселенной, а она, к сожалению,
известна пока лишь приблизительно. Следовательно, будущее Вселенной зависит
от значения средней плотности вещества в ней, т.е. от массы вещества всех
галактик и другой материи, равномерно "размазанной" по всему пространству.
Оказывается, существует критическая величина плотности, приближенно равная
10 г/см, т.е. 10 атомов водорода в одном кубическом метре. Если плотность
материи во Вселенной превышает эту величину, то "разбегание" галактик будет
с течением времени замедляться, затем остановится и перейдет в "сжатие",
т.е. красное смещение сменится на фиолетовое. Если же окажется, что
плотность вещества во Вселенной меньше критической, то расширение будет
продолжаться безгранично.
Согласно имеющимся сегодня данным, плотность вещества во Вселенной
примерно в десять раз меньше критического значения. Выходит, что разбегание
галактик будет продолжаться вечно.
Однако этот вывод следует снабдить знаком вопроса. Все дело в том, что
определить с достаточной точностью среднюю плотность вещества - очень
трудная задача. В данном случае приходится иметь дело не только с
труднонаблюдаемыми видами вещества, например с разреженным горячим газом и
другими видами материи в пространствах между галактиками, но и решать
проблему так называемой скрытой массы во Вселенной.
Суть последней состоит в том, что масса любой галактики оказывается
существенно больше суммарной массы всех звезд галактики и массы,
содержащейся в ее газово-пылевой составляющей. Так, например, по характеру
вращения некоторых галактических образований-дисков можно заключить, что
распределение видимой массы в них не соответствует наблюдениям: видимая
масса составляет лишь 15-25% от необходимой для объяснения характера
вращения вещества во внешних областях дисков. Предполагается несколько
кандидатов в объекты, из которых может состоять скрытая масса:
планетоподобные образования типа нашего Юпитера, массивные "черные дыры",
межгалактический газ, экзотические субстанции, такие, как космические лучи,
нейтрино, гравитационные волны, а также различные другие виды физической
материи.
Такова в самом общем виде фактическая сторона дела в современной
космологии. Перечень рассмотренных выше проблем и вопросов очень краток и
схематичен. Но и он позволяет сделать вывод о том, что еще далеко нс все в
Большом космосе известно и понятно сегодняшней науке. Будет ли Вселенная
расширяться вечно или же расширение сменится сжатием и все галактики,
звезды и планеты вновь cплaвятcя в чудовишном тигле? Почему Вселенная в
большом масштабе однородна и почему имеются отклонения от однородности и
масштабах скоплений галактик? Почему энтропия Вселенной велика, т.е. почему
Вселенная горячая? Существуют ли миры помимо нашей Вселенной?
Ответ на эти вопросы должны дать будущие исследования. Ученые
преисполнены оптимизма - ведь возможности наблюдательных инструментов еще
далеко не исчерпаны. Новые телескопы, несомненно, позволят заглянуть в
такие космические бездны, которые сегодня еще недоступны глазу человека. и
узнать много нового о нашем "звездном доме".
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
подавляющее большинство галактик "разбегалось". Это могло означать только
одно: Вселенная действительно расширялась, как предсказывал Фридман, и это
обстоятельство уже ни у кого не вызывало сомнения.
Отношение между скоростью, с которой галактика движется от нас (это
устанавливается по красному смещению), и ее расстоянием от Земли
определяется постоянной Хаббла. Из всех мировых констант только эта, очень
много определяющая в жизни Вселенной, известна пока лишь с огромной
погрешностью. Вот что писал о величине постоянной Хаббла космолог
Ю.Н.Ефремов (В глубинах Вселенной. - М., Наука, 1979): "...не будет
преувеличением сказать, что ручаться можно только за то, что она заключена
в пределах от 40 до 100 км/с на мегапарсек". Заметим, что в астрономии
используется единица длины парсек (пк): 1 парсек = 3,1*10^18 см, в
космологии употребляется единица длины мегапарсек, равная 106 пк.
Астрономия, древнейшая из наук, переживает в наши дни небывалый расцвет.
В последние десятилетия для наблюдений неба стали использовать
высокочувствительные инструменты и устройства как на Земле, так и за
пределами атмосферы, регистрирующие излучения во всех диапазонах спектра.
Это обстоятельство сразу же привело к целому ряду выдающихся открытий. Так,
например, были обнаружены загадочные квазары и необычные небесные тела -
пульсары, "коричневые" карлики - не звезды и не планеты, микроволновое
реликтовое излучение, оставшееся со времен так называемого Большого взрыва,
и т.д. Сменив картину величавого покоя небес, перед людьми открылся бурный,
нестационарный, эволюционирующий мир, расширяющаяся Вселенная, родившаяся в
огненном вихре.
Наблюдаемое расширение Вселенной началось с особого, так называемого
сингулярного, состояния, когда понятие пространства и времени не имело
привычного нам смысла, а наш мир был совершенно иным - невообразимо горячим
и плотным. По современным представлениям, расширение наблюдаемой части
Вселенной происходит вследствие того, что все объекты материального мира,
вплоть до самых удаленных галактик, образовались из вещества, невообразимо
громадные массы которого разлетелись примерно 15-20 млрд. лет назад из
некоторой небольшой области, комка или даже точки. Относительно того, как и
когда точно это происходило, в настоящее время выдвигаются различные
гипотезы и теории, многие из которых противоречат друг другу.
Когда говорят о расширении Вселенной, то речь идет только об удалении
одного скопления галактик от другого (поэтому бессмысленно искать центр
расширения). Если же несколько небесных тел связаны силами тяготения в
единое образование (подобно Солнцу и окружающим его планетам или звездам в
Галактике), то такие системы не расширяются. И уж, естественно, не
расширяются отдельные небесные объекты - звезды, планеты и т.д. Другими
словами, процесс расширения относится лишь к усредненному движению в очень
больших масштабах, а не к отдельным изолированным объектам - галактикам,
звездам, планетам, связанным гравитационно и в которых плотность вещества
гораздо больше средней во Вселенной.
Будущее нашего расширяющегося мира зависит от соотношения между скоростью
разбегания галактик и силой, с которой они друг друга притягивают. Скорость
разбегания ученые знают достаточно точно. Но вот сила притяжения
определяется средней плотностью вещества во Вселенной, а она, к сожалению,
известна пока лишь приблизительно. Следовательно, будущее Вселенной зависит
от значения средней плотности вещества в ней, т.е. от массы вещества всех
галактик и другой материи, равномерно "размазанной" по всему пространству.
Оказывается, существует критическая величина плотности, приближенно равная
10 г/см, т.е. 10 атомов водорода в одном кубическом метре. Если плотность
материи во Вселенной превышает эту величину, то "разбегание" галактик будет
с течением времени замедляться, затем остановится и перейдет в "сжатие",
т.е. красное смещение сменится на фиолетовое. Если же окажется, что
плотность вещества во Вселенной меньше критической, то расширение будет
продолжаться безгранично.
Согласно имеющимся сегодня данным, плотность вещества во Вселенной
примерно в десять раз меньше критического значения. Выходит, что разбегание
галактик будет продолжаться вечно.
Однако этот вывод следует снабдить знаком вопроса. Все дело в том, что
определить с достаточной точностью среднюю плотность вещества - очень
трудная задача. В данном случае приходится иметь дело не только с
труднонаблюдаемыми видами вещества, например с разреженным горячим газом и
другими видами материи в пространствах между галактиками, но и решать
проблему так называемой скрытой массы во Вселенной.
Суть последней состоит в том, что масса любой галактики оказывается
существенно больше суммарной массы всех звезд галактики и массы,
содержащейся в ее газово-пылевой составляющей. Так, например, по характеру
вращения некоторых галактических образований-дисков можно заключить, что
распределение видимой массы в них не соответствует наблюдениям: видимая
масса составляет лишь 15-25% от необходимой для объяснения характера
вращения вещества во внешних областях дисков. Предполагается несколько
кандидатов в объекты, из которых может состоять скрытая масса:
планетоподобные образования типа нашего Юпитера, массивные "черные дыры",
межгалактический газ, экзотические субстанции, такие, как космические лучи,
нейтрино, гравитационные волны, а также различные другие виды физической
материи.
Такова в самом общем виде фактическая сторона дела в современной
космологии. Перечень рассмотренных выше проблем и вопросов очень краток и
схематичен. Но и он позволяет сделать вывод о том, что еще далеко нс все в
Большом космосе известно и понятно сегодняшней науке. Будет ли Вселенная
расширяться вечно или же расширение сменится сжатием и все галактики,
звезды и планеты вновь cплaвятcя в чудовишном тигле? Почему Вселенная в
большом масштабе однородна и почему имеются отклонения от однородности и
масштабах скоплений галактик? Почему энтропия Вселенной велика, т.е. почему
Вселенная горячая? Существуют ли миры помимо нашей Вселенной?
Ответ на эти вопросы должны дать будущие исследования. Ученые
преисполнены оптимизма - ведь возможности наблюдательных инструментов еще
далеко не исчерпаны. Новые телескопы, несомненно, позволят заглянуть в
такие космические бездны, которые сегодня еще недоступны глазу человека. и
узнать много нового о нашем "звездном доме".
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20