Кости, скалы и звезды. Наука о том, когда что произошло

Младоземельные креационисты полагают, что Земля, Вселенная и время появились в один и тот же миг. Хотя еще несколько столетий назад такая точка зрения считалась общепринятой, развитие астрономии доказало ее несостоятельность. В 1718 г. Эдмонд Галлей использовал данные наблюдений, сделанных в I в. н.э., и пришел к выводу, что положение звезд относительно друг друга со временем меняется. Важно отметить, что к прецессии равноденствий, о которой мы говорили в главе 4, это никакого отношения не имело. Галлей увидел, что некоторые звезды смещаются относительно других. Что же происходит?

Теория Галлея получила дальнейшее развитие в 1860-х, когда британская чета Уильям и Маргарет Хаггинс начали изучать состав звезд. С помощью спектроскопа они разделили свет от звезды Сириус на составляющие части спектра. В целом, по наблюдениям Хаггинсов, набор получался такой же, как у нашего Солнца. Однако у Сириуса некоторые спектральные линии оказались длиннее: они сместились в красную, длинноволновую часть спектра, произошло так называемое «красное смещение».

Красное смещение обусловлено эффектом Доплера, который можно проиллюстрировать на примере звуковых волн. Представьте, что вы стоите на краю тротуара и мимо проносится полицейская машина с включенной сиреной. По мере приближения машины громкость душераздирающего звука возрастает, длина волны становится короче. Когда машина окажется непосредственно перед вами, волна сократится настолько, что у вас заложит уши. Но затем машина снова начнет удаляться, и уши можно будет уже не затыкать, звук будет делаться тише с удлинением волны. То есть по мере удаления источника звука удлиняется волна. К счастью, эффект Доплера отлично поддается математическому моделированию. Хаггинсы вычислили, что Сириус удаляется от Земли со скоростью 45 км в секунду.

В начале XX в. астрономы продолжили исследования красного смещения. Уже к 1931 г. американцам Эдвину Хабблу и Милтону Хьюмасону удалось доказать, что в районе 100 млн световых лет от нас галактики стремительно разбегаются от Земли — и чем больше расстояние, тем стремительнее. Открытие имело колоссальное значение. Ведь если представить все «в обратной перемотке», получалось, что вся Вселенная была сконцентрирована в каком-то небольшом участке пространства. Дальнейшее развитие событий замечательно описано у Саймона Сингха в «Большом взрыве».

Давайте посмотрим, что должно было происходить непосредственно в момент «взрыва», поскольку именно с ним связаны ключевые доводы креационистов, касающиеся происхождения времени. Во время «большого взрыва» температура должна была измеряться триллионами градусов: молодая Вселенная состояла из света и практически бесконечного числа атомных частиц. По мере расширения протоны, эквивалентные ядру водорода, вступали в реакцию с другими энергетическими частицами, образуя гелий, а также выбрасывая в пространство энергетические электроны и свет. Где-то через 300 000 лет температура понизилась где-то до 6000 °C — теперь свободные электроны могли замедлить движение и позволить свету распространяться беспрепятственно, не сталкиваясь ни с чем. Свет достиг постоянной скорости 299 792 км/с и держит ее до сих пор.

Тем временем некоторые участки Вселенной стали достаточно плотными, чтобы к ним начала притягиваться материя и стали образовываться первые звезды. Расширение Вселенной продолжалось, звезды рождались, жили и умирали. Для нас важно, что на протяжении их жизни и смерти в ходе термоядерных реакций образовывались более тяжелые элементы, чем водород и гелий. Почти все, что мы видим вокруг себя, — это продукты жизненного цикла звезды: и металл, из которого сделана чайная ложка, и кислород, которым мы дышим, и углерод, из которого состоим мы сами. Все эти и другие элементы берут начало во внеземных процессах, происходивших задолго до образования нашей планеты. Мы — потомки по крайней мере одного поколения звезд, погибших до нас. Земля никак не могла родиться на заре времен.

Для определения времени «большого взрыва» применяются различные методики. Многие основаны на измерении расстояний между разными удаляющимися друг от друга созвездиями и вычислении времени, которое им потребовалось, чтобы разлететься из единой точки пространства. Последние результаты вычислений возраста Вселенной были опубликованы в 2003 г.: отсчет времени начался 13,7±0,2 млрд лет назад. В основе расчетов — фоновые микроволновые колебания, идущие с «большого взрыва», и результаты не имеют ничего общего с цифрами из популярного в 2005 г. хита.