возить в таких количествах в космос!
С другой стороны, если появится дорога, появятся и желающие по дешевке закинуться на орбиту – те же туристы, например. И подобное удешевление может увеличить грузопоток в сотни раз.
Глава 6. Откуда взялась Вселенная?
Вопрос, конечно, интересный. Обладая ярким умом и крепкой памятью, вы, конечно же, помните, что на начальных стадиях Вселенная была наполнена водородом и немного гелием (эти газы до сих пор составляют основу всех звезд, а также дальних планет Солнечной системы – наших знаменитых газовых гигантов – Юпитера и пр.). И что было потом, мы знаем – наполнявший молодую Вселенную газ начал под действием сил притяжения постепенно собираться, концентрируясь вокруг случайных сгущений, затем эти сгущения превратились в первые огромные и быстро прогоревшие звезды, ну а самые массивные сгущения, сразу, минуя стадию звезд, начали схлопываться в гигантские черные дыры. Которые стали центрами будущих галактик – сначала в виде огнедышащих квазаров, потом в виде так называемых активных ядер галактик, а затем просто в виде молчащих черных дыр, сожравших все окружающее вещество и затаившихся. И сейчас вокруг этих мощных гравитирующих центров вращаются остальные звезды галактик. Припомнили?
И что было дальше, мы тоже прекрасно знаем, ибо эволюцию звезд изучили и постепенно пронаблюдали развитие Вселенной до сегодняшнего дня, до образования планет Солнечной системы из звездного вещества, оставшегося от взрыва первого поколения звезд.
Кстати!.. Не мешало бы дать имя той сверхновой звезде, из остатков которой образовалась Солнечная система. И раз никто еще не догадался этого сделать, придумайте название вы! И знайте, что название Плутону дала 11-летняя американская девочка. Именно ее предложение приняли астрономы. Может, и вам повезет?..
В общем, из всего вышесказанного и более всего из слов «молодая Вселенная» читатель давно понял, что Вселенная имела начало. Но так было не всегда! В смысле, не всегда люди так думали. Еще каких-то сто лет назад наука придерживалась мнения, будто Вселенная – вечная и бесконечная. И надо сказать, это довольно естественная точка зрения, снимающая вопросы происхождения столь большого объекта. Откуда Вселенная могла взяться, не бог же ее создал! Ученые ведь мифами не занимаются, они изучают природу в ее естественности и всяких колдунов, по своей прихоти создающих миры и творящих чудеса, при этом в расчет не берут. На то они и ученые, а не сказочники. А бесконечная в пространстве и времени Вселенная снимала все вопросы своего возникновения – вот вечная она, и точка! Всегда была и будет. Однако, это прекрасное допущение порождало другие вопросы и проблемы. Например.
Если Вселенная бесконечна в пространстве, тогда ночное небо не должно быть черным. Оно должно все сиять от звезд, то есть быть сплошь белым, сверкающим, темных мест там быть просто не может, поскольку, в какую точку неба ни посмотри, взгляд непременно упрется в звезду, ведь Вселенная бесконечна и на каком-нибудь расстоянии обязательно да окажется звезда, ибо число звезд в бесконечной Вселенной тоже бесконечно!
А если Вселенная бесконечна еще и во времени, откуда берутся новые звезды, когда прогорают старые? Звезды-то уж точно конечны!
Кроме того, в физических расчетах получалась какая-то ерунда. Например, бесконечная вечная Вселенная никак не могла быть стационарной, то есть устойчивой. При случайном распределении звезд в космосе где-нибудь да возникнет ситуация, когда звезды расположены немного неравномерно, где-то чуть гуще, где-то реже. Там, где гуще, возникает источник гравитационного притяжения, звезды начинают постепенно стремиться к нему. И Вселенная все быстрее и быстрее начинает схлопываться. И давно бы уже схлопнулась, если бы была вечной.
Наконец, если Вселенная вечна, то есть не только впереди у нее конца не просматривается и она будет существовать всегда, но и в прошлом у нее тоже вечность, то есть то, что никак не может пройти просто по определению, то каким же образом эта прошлая вечность умудрилась все-таки пройти и дотечь до наших времен? Ведь вечность не может пройти!
Позже было доказано, что Вселенная и вправду не стационарна. Она расширяется… Вам интересно, как это было доказано? По так называемому красному смещению. Сейчас поясню, что это такое. Раз уж взялся рассказывать про Вселенную, придется осветить и этот вопрос.
В волновой физике известен так называемый эффект Доплера. Вы, возможно, с ним сталкивались, если бегали плющить гвозди на железную дорогу. Хотя вряд ли: нынешнее-то поколение детей в основном играет за компьютером или на планшетах, а вот в моем детстве компьютеров не было, времена были дикие, мы тогда еще только-только произошли от обезьян, и потому игры человеческих детенышей были просты и незатейливы – мы развлекались не компьютерной графикой, а реальными предметами окружающего мира. Говорю же, дичь!.. А как известно, следующим после каменного топора изобретением человечества стал паровоз, и потому в детстве мы бегали на железную дорогу плющить на рельсах гвозди и монеты. Развлечение, конечно, совершенно идиотское, но чего еще требовать от детей, лишенных компьютеров?
В общем, занимаясь столь вредным и опасным занятием, как порча полезных предметов колесами проезжающих электричек, мы замечали следующее природное явление: когда электричка приближается к тебе и предупредительно гудит, тон ее гудка впезапно меняется в момент, когда она мимо тебя проезжает. Встречная электричка гудит высоким тоном, а как только головной вагон с гудком проскакивает мимо зачарованного слушателя, тон гудка становится низким. И-и-и-и-и-У-у-у-у-у.
Звук – это волна. Чем она чаще – тем выше тон. Чем реже – тем ниже тон. Когда источник звука приближается, звуковая «гармошка» волны приближающимся объектом как бы сжимается. А когда звук удаляется, она растягивается. То есть звук приближающийся высокочастотный, а удаляющийся – низкочастотный.
Понять, почему происходит сжатие и растяжение гармошки колебаний, несложно. Если объект к вам приближается, каждое очередное колебание, каждая очередная звуковая волна, им порождаемая, производится ближе к вам, то есть сам объект настигает волны, догоняет их. Представьте себе автоматчика, который стреляет и мчится вперед к мишени со скоростью, сравнимой со скоростью выпускаемых пуль. Техническая скорострельность автомата неизменна – 600 выстрелов в минуту. С такой частотой пули бы и шлепались в мишень, если бы стрелок был неподвижен. Но он бежит вслед за пулями, как полоумный, и каждую следующую пулю выпускает ближе к мишени, то есть ей лететь уже немного меньше до попадания, то есть она быстрее прилетит. Иными словами частота шлепанья пуль в мишень увеличивается при набегании источника частоты на мишень.
А если стрелок от мишени стремительно убегает, стреляя назад? Тогда все наоборот – каждая следующая пуля выпускается с большего расстояния, пулям лететь все дольше, и дольше, и дольше, поэтому частота шлепанья пуль в мишень падает.
Со звуком то же самое.
И со светом.
Свет – это электромагнитная волна.
Если объект к нам приближается, частота излучаемого им в нашу сторону света растет, то есть свет смещается в строну голубого и фиолетового. А если объект от нас удаляется, частота падает, стало быть свет смещается в сторону красного. Это и называется красным смещением.
От частоты видимого электромагнитного излучения, которое обычно называют светом, зависит наше восприятие. Высокочастотные волны кажутся нам фиолетовыми, низкочастотные – красными. Правее фиолетового находится ультрафиолетовое излучение, левее красного – инфракрасное. И то, и другое мы не видим. Зато можем почувствовать не глазами, а кожей: инфракрасное – как тепло, а от ультрафиолета наша кожа загорает.
На эффекте Доплера, кстати, работают гаишные радары, которыми злые люди в фуражках, охочие до чужих денег, меряют скорость машины вашего папы на дороге. Черти будут их жарить за это в аду! Но вместе с тем гаишный прибор, именуемый радаром, – замечательное достижение физики, он вычисляет скорость машины по изменению частоты электромагнитной волны, испущенной радаром и потом отраженной от машины.
Чем быстрее движется машина, тем больше она смещает частоту отражаемой волны в строну ее увеличения. Прибор знает собственную частоту, меряет частоту отраженную и по разнице устанавливает скорость. Какая подлость!
Так вот, астрономы, выступившие в роли гаишников, заметили, что все далекие космические объекты – квазары, галактики – излучают с красным смещением. И чем дальше от нас объект, тем больше это смещение в низкочастотную область, то есть чем дальше объект, тем с большей скоростью он от нас удаляется.
Выходит, все галактики разлетаются друг от друга, как осколки гранаты! А раз так, раз Вселенная расширяется, значит, когда-то она была меньше. Вчера меньше, чем сегодня, позавчера меньше, чем вчера… То есть она имела некое начало.
Физики прикинули темпы разлета и поняли, что он начался 13,7 миллиарда лет назад. Таков возраст нашего мира.
Все это напоминает некий взрыв. Собственно, современная теория возникновения Вселенной такое название и получила – теория Большого взрыва. Теория говорит, что Вселенная начала раздуваться из бесконечно малой точки с бесконечно большими плотностью и температурой. Остатки этой температуры в виде так называемого реликтового излучения были учеными экспериментально обнаружены, что также подтвердило версию ранней очень горячей Вселенной, которая по мере разлета быстро охлаждалась. Реликтовое излучение – это слабенькое фоновое излучение космоса, остаточное тепло Вселенной, которое заполняет все пространство нашего мира и является следом Большого взрыва, породившего мир.
Отметили важность сказанного? Вселенная начала раздуваться из точки бесконечно малого радиуса с бесконечной плотностью. Как называется такая точка, мы уже знаем: сингулярность. Только до этого мы встречались со схлопывающейся в сингулярность материей в виде черной дыры. А тут, напротив, из сингулярности появилась вся наша Вселенная, она буквально взорвалась. Ранее мы говорили, что никаких белых дыр, в которые через точку сингулярности выворачиваются наизнанку черные дыры, ученые во Вселенной не наблюдают. Так, может, белой дырой является вся наша Вселенная? Взяла и вывернулась в белую дыру через сингулярность, которая схлопнулась черной дырой в какой-то другой Вселенной?