Вселенная. Путешествие во времени и пространстве

И действительно: если галактики разлетаются, это означает, что в прошлом они были ближе друг к другу. Если забраться еще дальше в прошлое — они были еще ближе. Было бы крайне интересно определить, когда все галактики находились рядом друг с другом. Можно ли оценить, когда это было?

Если мы знаем постоянную Хаббла, это несложно.

Промежуток времени t, прошедшего с «момента 0», когда вся материя Вселенной была сконцентрирована в одном месте, до сегодняшнего дня, равна расстоянию r , которое пролетела галактика за это время, деленному на ее скорость. Скорость, по закону Хаббла, равна: .

Тогда

.

Возьмем современное (хотя явно не окончательно установленное) значение для Н, равное 67 (км/с)/ Мпк. Тогда значение t получится: t = 1/H c Мпк/км. Переведем мегапарсеки в километры (1 Мпк = 3,086×10¹⁹ км). Тогда значение t будет равно 4,7×10¹⁷с. Если перевести это огромное число секунд в годы, получится примерно 14,6 миллиарда лет.

Такой результат получен на основе предположения, что все это время галактики двигались равномерно. На самом деле это не совсем так. Более сложные вычисления, учитывающие неравномерность движения галактик, дают несколько меньшую величину — 13,8 миллиарда лет. Это и есть время t, прошедшее с «момента 0» до сегодняшнего дня.

Это возраст нашей Вселенной.

Пока его невозможно указать точнее. Но используя весь набор имеющихся данных по результатам измерений расстояний до десятков тысяч галактик, уже можно уверенно утверждать, что возраст Вселенной точно больше 13,7 миллиарда лет и точно меньше 13,9 миллиарда лет.

Итак, получается, что наша Вселенная существует 13,8 миллиарда лет. Такое количество лет тому назад вся материя Вселенной была собрана в одном месте. И самые близкие к нам галактики, и самые далекие галактики, которые с помощью мощных телескопов мы можем сегодня увидеть (от таких галактик свет шел к нам 13,2 миллиарда лет), и даже те галактики, которые мы не видим, когда-то были совсем рядом с нами. Вся материя «разлетелась» из одного места.

Искать это место во Вселенной бессмысленно: это любая точка Вселенной. Поэтому воображаемые жители любой галактики вправе считать, что именно их звездная система находится в центре Вселенной. И Николай Кузанский, и Джордано Бруно были правы: у Вселенной нет никакого центра. Центром можно считать любую точку, потому что если повернуть в прошлое стрелу времени, мы увидим, как все точки во Вселенной стягиваются в одну.

Можно вспомнить высказывание Фридмана, что вся Вселенная в начальный момент представляла собой точку. Это утверждение вызывает естественный протест со стороны нашего здравого смысла. Как это может быть? Как может быть, что Вселенная (немыслимых размеров и невообразимой массы), содержащая только в области, которую мы можем рассматривать в свои телескопы, триллионы галактик, когда-то была крошечной и невероятно плотной, а потом растянулась, раздулась, заняв невероятно большой объем?

Есть и вторая сторона этого вопроса. Что именно произошло 13,8 миллиарда лет назад? Выдающийся английский астроном и писатель-фантаст Фред Хойл (1915–2001), как и многие другие, не мог примириться с этой идеей. «Что это было? — иронично вопрошал он. — Не было, по-вашему, ничего — и вдруг произошел Большой Бабах (на английском языке его звукоподражание звучало как Big Bang) — и из ничего, из точки, — возникла вся Вселенная? Как это может быть?»

Ехидное выражение Хойла Big Bang тем не менее вошло в научную терминологию. На русский язык оно переведено как Большой взрыв — видимо, переводчик все-таки не рискнул предложить слово «бабах» в качестве научного термина. В 1994 году в США был объявлен международный конкурс на лучший термин, который мог бы заменить словосочетание Big Bang. После рассмотрения 13 тысяч (!) разных предложений жюри конкурса сочло, что все-таки нет вариантов лучше, чем уже привычное выражение — Big Bang.

После великого открытия Хаббла мир изменился. Разумеется, он изменился в наших головах.

Оказалось, что Вселенная меняется. Она расширяется!

Этот грандиозный процесс проявляется в том, что расстояния между галактиками неуклонно увеличивается. Это увеличение идет повсюду: и вблизи нашей Галактики, и невероятно далеко от нее. Темп этого расширения, насколько мы можем видеть, одинаков во всей наблюдаемой части Вселенной и определяется фундаментальной константой — постоянной Хаббла. В какой бы галактике мы ни оказались, в какую сторону ни посмотрели, мы отовсюду увидели бы одну и ту же завораживающую картину: галактики удаляются, среднее расстояние между всеми галактиками становится все больше и больше.