Вселенная. Путешествие во времени и пространстве

Другими словами, требовалось, чтобы наука, развиваясь широким фронтом, поддерживала и матема­тику, и физику, и металлургию, и многое другое. Только то­гда наука может ставить научные задачи, соответствующие уровню научно-технического развития человечества. Поэтому ответ на первый вопрос в начале главы таков: все происходит не случайно. Каждое открытие соответствует своему уровню развития цивилизации. Ньютон не смог бы открыть закон тяготения в первом веке. Гершель не смог бы строить телескопы, окажись он в Древнем Египте. Конечно, во все времена существовали гениальные люди уровня Ньютона и Гер­шеля. Но четыре тысячи лет назад они, скорее всего, оставались неграмотными, возможно, даже были рабами и реализовать свой потенциал не смогли — во всяком случае, мы об этом ничего не знаем.

Итак, какое представление о Вселенной сформировалось у образованной части человечества в начале ХХ века?

Еще раз повторим то, о чем сказано в предыдущей главе. Вселенная, скорее всего, бесконечна в пространстве и во времени. В бескрайнем пустом объ­еме ­Вселенной на огромных расстояниях друг от друга разбросаны гигантские скопления вещества — галактики. Они содержат сотни миллиардов звезд, некоторые из них (вероятно) обладают планетными систе­мами. ­Помимо звезд, в галактиках присутствуют облака из газа и пыли (туманности). Вселенная всегда существовала и всегда будет существовать, и она в среднем не меняется: и в далеком прошлом, и в далеком будущем мы увидели бы Вселенную такой же, как сейчас. Она управляется законом тяготения. Люди религиозные полагали, что такую Вселенную целенаправленно ­создал Творец, атеисты считали, что во Вселенной действуют бессознательные силы природы.

Интересно, что еще буквально веком раньше образованные люди уже получали от природы сигналы о том, что в такой картине мира что-то не так. Более того, логический анализ этих сигналов должен был привести к выводу, что описанная Вселенная просто не может существовать.

Первый грозный сигнал получил название гравитационный парадокс. На качественном уровне (без формул) идея сводится к следующему.

Почему, несмотря на влияние тяготения, среднее расстояние между звездами остается неизменным? Потому что (как считалось) одинаковое притяжение бесконечного числа звезд с одной стороны должно компенсироваться притяжением бесконечного числа звезд с противоположной стороны. Но тщательное рассмотрение картины показало, что это рассуждение не­верно. Тяготение работает только в одну сторону — массы всех физических тел притягиваются друг к другу. Отталкивающие же силы были в те времена неизвестны[22]. Это значит, что со временем расстояние между массивными телами (например, звездами, поскольку галактики еще не были открыты) должно уменьшаться. А чем ближе друг к другу оказываются гравитирующие тела, тем сильнее взаимное притяжение и тем сильнее должен «разгоняться» процесс сближения. Если позади у нас бесконечное количество лет, все звезды (или все галактики) давно должны были притянуться друг к другу и слиться в один сверхплотный ком вещества (вероятно, очень горячего). Ничего подобного мы не наблюдаем — галактики разбросаны на огромных расстояниях друг от друга и не демонстрируют никакого стремления сближаться.

Изучение скоростей звезд показало, что звезды движутся под воздействием поля тяготения всей Галактики, причем достаточно быстро. Они не падают на центр масс Галактики (на сверхмассивную черную дыру, которая там обитает), потому что обладают достаточными скоростями. Собственно, поэтому же Земля не падает на Солнце, Луна не падает на Землю и так далее — все тела движутся достаточно быстро (их скорости превышают первую космическую по отношению к тому телу, вокруг которого они обращаются). Все, что двигалось с меньшей скоростью, упало на центр Галактики[23], на Солнце, на Землю и так далее. Все, что двигалось со скоростью больше второй космической, давно улетело прочь. А все, что обладало скоростью в пределах между первой и второй космическими скоростями, и сейчас движется по эллипсам вокруг доминирующей массы.

Крупнейший в мире орбитальный радиотелескоп на космическом аппарате «Спектр-Р» обеспечил уникальное разрешение, став частью проекта, основанного на методе радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой.