В 1922 году советский ученый А. А. Фридман предложил свое решение эйнштейновского уравнения. Из этого решения вытекало, что Вселенная расширяется и представляет собой нечто замкнутое (
Математические расчеты были скоро подтверждены наблюдениями. Согласно «принципу Доплера», воспринимаемая нами длина волны света зависит от движения тела. Если это тело приближается к нам, то происходит смещение к фиолетовому краю спектра, если удаляется от нас — то к красному. По этому «красному смещению», как доказал Хаббл, мы можем определять скорость движения светящегося тела (
Уже в 1917 году было отмечено, что наблюдаемые астрономами галактики дают эффект «красного смещения». Вслед за этим последовал ряд открытий, показавших, что чем дальше от нас расположены галактики, тем быстрее они «убегают». Некоторые из них несутся со скоростью до 60 000 км в секунду.
Обратный расчет позволил определить и возраст Вселенной. Он оказался равным нескольким миллиардам лет. Таким образом, вычисления и наблюдение сомкнулись. Теория расширяющейся Вселенной была признана Эйнштейном (
Эта теория объяснила также «парадокс Олберса». Согласно этому парадоксу замкнутое пространство исключает возможность ночи на Земле. Миллион солнц сияют во Вселенной. «Свет от этих солнц вынужден вечно обходить Вселенную, изгибая свою траекторию в соответствии с местными искривлениями пространства-времени. В результате ночное небо было бы освещено так же ярко, как в случае бесконечного количества солнц. Понятие расширяющейся Вселенной очень просто устраняет этот парадокс. Если далекие галактики уносятся от Земли со скоростями, пропорциональными расстоянию до них, то полное количество света, достигающего Земли, должно уменьшаться» (
Артур Эддингтон считает, что расширение может привести к рассеиванию и гибели Вселенной. Другие предполагают, что за расширением последует обратное движение. Английский астроном Фредерик Хойл одно время отстаивал гипотезу, согласно которой в противовес расширению и рассеиванию материя непрерывно возникает вновь в виде атомов водорода. Это возникновение идет необыкновенно медленно, так как, по подсчетам Хойла, если бы один атом водорода образовывался в пространстве, равном по размеру ведру, раз в 10 миллионов лет, то этого было бы достаточно для поддержания равновесия во Вселенной. Но как возникают эти атомы водорода, откуда появляется материя? «Она появляется ниоткуда, — отвечает Хойл, — материя просто возникает — она создается. В одно время различные атомы, составляющие вещество, не существуют, а в более позднее время они существуют» (The Nature of Universe. Oxford, 1950. P. 125). В настоящее время Хойл постепенно отходит от своих взглядов, и перевес получает теория расширяющейся Вселенной (См.: Гинзбург В. Л. Как устроена Вселенная и как она развивается во времени. — «Наука и жизнь». 1968, № 1-3.;