Смерть с небес

Одним из первых представлять Вселенную единым целым начал немецкий астроном Генрих Ольберс. В начале 1800-х гг., когда Ольберс изучал небеса, считалось, что Вселенная была бесконечно старой и бесконечной по протяженности. Не было никакой причины думать иначе. Однако Ольберс осознал, что отсюда вытекает проблема. Если Вселенная бесконечна и населена звездами по всему объему, тогда вне зависимости от того, в каком направлении вы смотрите, рано или поздно вы увидите звезду. Неважно, насколько крошечный участок неба вы выберете для наблюдений, линия, протянутая от вас в космос в том направлении, должна когда-то упереться в звезду. Она может находиться в мириадах световых лет от нас, но, если Вселенная на самом деле бесконечна, это всего лишь легкая прогулка по сравнению с той бесконечностью.

И в этом-то заключается проблема. Чем дальше звезда, тем меньше ее кажущийся размер, разумеется, поэтому она также кажется более тусклой. Но уменьшение в размере и яркости компенсируется тем, что Вселенная бесконечна. Чем дальше, тем больше звезд, и более того, количество звезд увеличивается в тех же пропорциях, в каких уменьшается яркость. Эти два момента компенсируют друг друга[125]. Поэтому, если считается, что небо полно звезд, буквально так, что между ними совсем не наблюдается пространства, тогда все небо должно светиться с такой же яркостью, как и сама звезда. Любому наблюдателю внутри такой Вселенной казалось бы, что небо такое же яркое, как и Солнце, куда ни посмотри.

Ясно, что такая Вселенная была бы непригодной для жизни. И так же ясно, что наша Вселенная ведет себя совсем по-другому.

Именно на это указал Ольберс, и сегодня эта головоломка называется парадоксом Ольберса. Какое-то время эта проблема озадачивала людей, а разгадка парадокса пришла из довольно удивительного источника: Эдгар Аллан По.

Да, именно тот По. Он не только писал страшные рассказы и депрессивные стихи, такие как «Ворон», но также был довольно глубоким мыслителем. Ему в голову пришла идея, что возможно, проблема лежит не во Вселенной, а в нашем представлении о ней: что, если Вселенная не была бесконечной в пространстве и (или) во времени? Если бы Вселенная была конечной в пространстве, тогда на определенном расстоянии от Земли звезды закончились бы. А если бы она была конечной во времени — то есть имела начало, — тогда свет от очень далеких звезд попросту еще не успел бы дойти до нас. Парадокс разрешен.

По сути, По был прав. В 1848 г. в своей книге «Эврика» он писал:

«Если бы непрерывность звезд была бесконечна, тогда бы заднее поле неба являло нам единообразную светящесть, подобную исходящей от Млечного Пути, — ибо, безусловно, не было бы точки на всем этом заднем поле, где не существовало бы звезды. Единственный способ поэтому, при таком положении вещей, понять пустоты, что открывают наши телескопы в бесчисленных направлениях, предположить, что рассеяние от незримого заднего поля так несметно, что ни один его луч доселе совершенно не мог нас достигнуть. Что это может быть так, кто решится отрицать? Я утверждаю, просто, что у нас нет даже тени причины веровать, что это так»[126].

Для того времени это было революционным мышлением. Несмотря на то что с середины до конца XIX в. в обществе было принято считать, что Вселенная имеет начало, потому что именно это утверждается в Библии, ученых это как-то не очень удовлетворяло. По все изменил.

Менее чем 100 лет спустя астроном Эдвин Хаббл вместе с другими астрономами, такими как Весто Слайфер и Эллери Хейл, сделали одно из самых потрясающих открытий в истории науки: практически все галактики, которые они могли наблюдать, похоже, мчались прочь от нас. В это было столь сложно поверить, что потребовались годы наблюдений, чтобы убедить всех, но доказательства были неоспоримыми: сама Вселенная расширяется.

Это имело глубокие последствия. Если галактики разлетаются от нас, тогда со временем они становятся все более далекими. В свою очередь, это означает, что в прошлом они были ближе друг к другу. Если перевести космические часы достаточно далеко назад в прошлое, тогда в определенный момент времени каждая галактика, каждый фрагмент материи и энергии во Вселенной, должны были находиться в одной точке.