ВСЕЛЕННАЯ КАК ВОЗДУШНЫЙ ШАРИК

Но теория расширяющейся Вселенной в некоторых отношениях настолько нелепа, что мы просто не решаемся с ней примириться. Некоторые ее детали столь невероятны, что я чувствую почти возмущение при мысли, что кто-то кроме меня в нее поверит.

Артур Эддингтон

Идея расширяющейся Вселенной очень интересна, ее хочется осмыслить. Знакомые нам события такого рода происходят при взрывах, однако они протекают в пространстве, то есть у них есть центр и края. С течением времени фронт взрывной волны постепенно распространяется, отодвигаясь от точки детонации, расположенной в центре.

Несмотря на пиротехническое название, Большой взрыв расширяющейся Вселенной – это не взрыв в полном смысле слова. У него нет ни центра, ни краев. Как это получается?

Представить себе бесконечную Вселенную проще всего. Лучшие визуальные образы такого рода создавал Мауриц Эшер, который в 1952 году нарисовал поразительную структуру, представляющую собой бесконечную трехмерную решетку из балок. Представьте себе, что вы находитесь на одном из пересечений этих балок. Если осмотреться по сторонам, то окружающая структура покажется, в принципе, одинаковой со всех сторон. Более того, с любого подобного пересечения будет открываться одинаковая картина. На самом деле предположение о бесконечной Вселенной, которая и не нуждается в центре, привело на костер Джордано Бруно в 1600 году. На тот момент уже в течение полутора тысяч лет в христианской философии господствовала идея Аристотеля о том, что материальная Вселенная конечна, как шар и, следовательно, у нее есть центр и он должен находиться в определенном месте. Бруно доказывал, что это совершенно неверно. Бесконечная Вселенная могла и не иметь центра.

 

Но что, если Вселенная действительно конечна? Здесь возможности нашего воображения ограничены. До вмешательства Эйнштейна всегда считалось, что конечная Вселенная должна иметь край. Однако это интуитивное предположение основывалось на представлении о космосе, который, как считалось, был плоским. Чтобы представить вещи нагляднее, давайте вообразим Вселенную, в пространстве которой всего два измерения. Она плоская, как эта страница, и если она конечна, то у нее должен быть край. Но если она искривлена, то ситуация меняется. Поверхность шара конечна – вы можете покрыть ее конечным количеством краски, но, двигаясь по этой двухмерной шарообразной плоскости, вы никогда не достигнете ее края.

Представьте себе, что поверхность шара размечена крестиками, соответствующими галактикам. Надуйте шар и посмотрите, что получится. Крестики начнут отодвигаться друг от друга. Если бы вы находились на одном из крестиков, то вам бы казалось, что остальные крестики разлетаются от вас, а вы остаетесь в центре Вселенной. В принципе, центр расширения вообще не находится на поверхности раздувающегося шара. И, хотя расширяющаяся поверхность И конечна, ничто, что движется по ней, никак не сможет достичь ее края. Трехмерная конечная расширяющаяся Вселенная ведет себя схожим образом. Она сравнима с трехмерной поверхностью расширяющегося четырехмерного шара.

Одной из первых попыток объяснить широкой публике США открытие Хаббла, после которого стало возможно говорить о расширяющейся Вселенной, была красиво проиллюстрированная статья Дональда Мензела, опубликованная в журнале Popular Science Monthly в декабре 1932 года. В ней объяснялось, что разбегание туманностей, увиденное Хабблом, обусловлено расширением пространства. Автор задавался вопросом, что же было до начала Вселенной, которое он называет «доисторическим 4 июля, когда возник космос».

Артур Эддингтон был одним из величайших популяризаторов науки и наиболее выдающимся астрофизиком своего времени. Ему принадлежит ряд крупных открытий, касающихся строения звезд и их движения в галактиках. Кроме того, в 1919 году он руководил знаменитой экспедицией астрономов на остров Принсипи у берегов Западной Африки, где провел эксперимент, доказавший гипотезу Эйнштейна об искривлении света звезд в гравитационном поле Солнца (об этом мы расскажем в главе «Тьма наступает в полдень. Затмение» во второй части). Его работы полны прекрасных аналогий и удачных цитат (а вот иллюстраций у него немного). Однако наибольшее признание получила нарисованная им картина мира, напоминающего надутый воздушный шар, – это наиболее известная из идей Эддингтона, ею продолжают восхищаться несколько поколений космологов.