Мозг Брока. О науке, космосе и человеке

Ядро атома обычного водорода состоит из одного протона. У тяжелого водорода, который называется дейтерий, ядро состоит из одного протона и одного нейтрона. Астрономический телескоп «Коперник» на орбите Земли впервые измерил количество дейтерия между звездами. Дейтерий должен был возникнуть в процессе Большого взрыва в количестве, которое зависит от плотности вещества в ранней Вселенной. Плотность в ранней Вселенной связана с плотностью в наши дни. Количество дейтерия, обнаруженное «Коперником», позволяет оценить плотность ранней Вселенной и показывает, что современной плотности материи недостаточно, чтобы помешать Вселенной расширяться вечно[200]. И определенное сегодня значение постоянной Хаббла, которая показывает, насколько быстро возрастает скорость удаления галактик с увеличением расстояния до них, соответствует всему вышесказанному.

Готт и его коллеги подчеркнули, что в их доказательствах могут быть недочеты, что, возможно, межгалактическая материя спрятана так, что мы не можем ее обнаружить. Сейчас начали появляться доказательства присутствия такой недостающей массы. Астрономические обсерватории для регистрации излучения высокой энергии (High Energy Astronomy Observatory, HEAO) – это система спутников на орбите Земли, которые сканируют Вселенную на предмет частиц и излучения, которые мы не можем обнаружить здесь, внизу, под нашим толстым слоем воздуха. Такие спутники уловили интенсивное рентгеновское излучение от скопления галактик, из межгалактического пространства, где до настоящего времени не было и намека на материю. Очень горячий газ между галактиками был бы невидим для других экспериментальных методов и, следовательно, упущен при инвентаризации космической материи, проведенной Готтом и его коллегами. Более того, наземные радиоастрономические исследования, проведенные в обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико показали, что вещество простирается далеко за видимый в оптических лучах край галактики. Когда мы смотрим на фотографию галактики, мы видим край или периферию, за которой нет видимой светящейся материи. Но радиотелескоп Аресибо обнаружил, что материя исчезает очень медленно и что на границах и с внешней стороны галактик много темной материи, которая была упущена при предыдущих наблюдениях.

Чтобы наблюдаемое расширение Вселенной в будущем сменилось сжатием, необходимо в тридцать раз больше вещества, чем получается в стандартных подсчетах, таких как провел Готт. Но, возможно, темный газ и пыль во внешних частях галактик и удивительно горячий газ между галактиками, светящийся рентгеновскими лучами, в совокупности дают как раз достаточное количество материи, чтобы закрыть Вселенную, предотвратить вечное расширение, но обрекают нас на неотвратимый конец в космическом огненном шаре через 50–100 млрд лет. Этот вопрос все еще не решен. Доказательства, основанные на дейтерии, указывают на другое будущее Вселенной. Наши подсчеты полной массы вещества очень далеки от совершенства. Но, по мере того как будут развиваться новые техники наблюдения, у нас появится возможность распознавать все больше и больше недостающей массы, так что маятник наших представлений о Вселенной может качнуться к закрытой модели.

Хорошая идея – не делать преждевременных выводов по этому вопросу. А еще лучше – не позволять нашим личным предпочтениям влиять на решение. Согласно долгой традиции успешно развивающейся науки, мы должны позволять природе открывать нам истину. Но темп открытий увеличивается. Природа Вселенной, вырисовывающаяся благодаря развитию современной экспериментальной космологии, сильно отличается от представлений древних греков, которые размышляли о Вселенной и богах. Если мы будем избегать антропоцентризма, если мы будем действительно беспристрастно рассматривать все альтернативы, быть может, в следующие несколько десятилетий мы впервые точно определим природу и судьбу Вселенной. И тогда мы увидим, прав ли Готт.

Глава 25 Амниотическая вселенная

Умереть столь же естественно, как и родиться; а для младенца второе, быть может, не менее болезненно, чем первое[201].

Фрэнсис Бэкон. О смерти (1612)