Вселенная. Вопросов больше, чем ответов

Интересно отметить, что в той же первой статье Фридман предположил, что может существовать режим, когда расшире­ние сменяется сжатием, которое сменяется новым расширени­ем, — модель, которая позже получит название «Пульсирующая Вселенная». Хотя Фридмана такая модель явно увлекла, он уси­ленно настаивал, что без солидных наблюдательных фактов она не может рассматриваться сколько-нибудь серьезно: «...все это пока должно рассматриваться как курьезные факты, не могущие быть солидно подтвержденными недостаточным астрономиче­ским наблюдательным материалом».

Увы, не все ученые, увлеченные полетом своей фантазии, про­являют подобную строгость научной мысли...

«Пульсирующая модель» Вселенной одно время пользова­лась большой популярностью, потому что, на первый взгляд, позволяла уйти от «проклятого» вопроса выделенного момента

В смысле, когда что-то хрустит, раздавливаясь, под сапогом. — Примеч. авт.

317

— Часть VI —

времени — момента рождения Вселенной. Однако вскоре было показано, что от цикла к циклу должна неизбежно нарастать об- щая энтропия Вселенной — и радиус каждого нового цикла дол­жен быть все больше и больше. Соответственно, если мы пойдем по оси времени назад, то радиусы эти будут уменьшаться, и мы снова упремся, в тот же самый выделенный момент.

Новое дыхание «пульсирующей Вселенной» придал наш зна­менитый физик Андрей Сахаров в 1980 году, предположив, что в этот самый момент происходит обращение стрелы времени — соответственно, при уходе дальше в прошлое радиусы Вселенной снова начинают увеличиваться.

Сейчас, впрочем, проблему «начала» Вселенной предпочита­ют решать другим образом, и об этом мы еще расскажем.

А пока вернемся к нашему шарику. Что же будет, если мы бросим шарик со скоростью, большей второй космической (если плотность Вселенной будет меньше критического значения)? Небесная механика нам говорит, что в отсутствие действия дру­гих тел (условие, заведомо выполняющееся в случае Вселенной, которая содержит все тела в себе самой) шарик так и будет бес­конечно удаляться от Земли, а его скорость будет стремиться к некоему постоянному значению. Точно так же и Вселенная, чья плотность окажется меньше критической, так и будет бесконеч­но расширяться, с темпом расширения, стремящимся к некой постоянной величине.

Это модель была рассмотрена Фридманом во второй рабо­те — «О возможности мира с постоянной отрицательной кри­визной». И, как уже видно из названия статьи, и здесь полная плотность Вселенной определяет геометрию мира, который в данном случае оказывается имеющим постоянную отрицатель­ную кривизну. В математическом смысле это четырехмерная псевдосфера с мнимым радиусом. Двумерным аналогом такого пространства является поверхность гиперболоида вращения или же так называемой седловидной поверхности. Сумма углов треугольника (и на такой поверхности, и в таком мире) ока­зывается меньшей 180 градусов. Мир постоянной отрицатель

318

— Вселенная как она есть —

ной кривизны называется «открытым», его объем бесконечен, _й световой луч, однажды испущенный, уже никогда не вернется обратно.

Но число возможных геометрий для Вселенной не исчер­пывается этими двумя случаями. Третий (и, в сущности, самый простой) вариант был рассмотрен Эйнштейном и де Ситгером в 1932 году. Это Вселенная, полная плотность которой в точности равна критической. Трехмерное пространство такого мира будет привычным нам плоским пространством, в котором выполняют­ся все аксиомы евклидовой геометрии. И сумма углов треуголь­ника в нем будет в точности равна 180 градусов, и параллельные прямые никогда не пересекутся. Этот мир тоже «открытый».

Легко понять, что в нашей аналогии с шариком такой мир бу­дет соответствовать случаю, когда скорость шарика в точности равна второй космической. И так же, как такой шарик уйдет на бесконечность и будет иметь там нулевую скорость, «плоская» Вселенная будет расширяться неограниченно долго, со скоро­стью расширения, асимптотически стремящейся к нулю.

Но это в 1932 году Эйнштейн настолько принял идею Фрид­мана о нестационарной Вселенной, что, как видим, даже занял­ся ее развитием. Поначалу же он решительно ее отверг. И его можно понять — стремясь достичь стационарности, он, как мы уже сказали, пошел на ничем теоретически не оправданную мо­дификацию уравнений буквально только что созданной им же самим теории. И тут — все его усилия пошли прахом. Так что, ознакомившись с теорией Фридмана, отозвался он о ней доста­точно резко: «Результаты относительно нестационарного мира, содержащиеся в работе Фридмана, представляются мне подо­зрительными. В действительности оказывается, что указанное ^в них решение не удовлетворяет уравнению поля».

Но великий ученый был велик во всем, и как человек — тоже. Всего буквально через год Эйнштейн признает, что ошибался ^Не Фридман, а сам он в оценке работы Фридмана: «Я считаю ра­боты Фридмана правильными и проливающими новый свет». ^ ^в *931 году, когда теория нестационарной Вселенной получила

319

— Часть VI —

всеобщее признание, Эйнштейн сказал: «Первым на этот путь стал Фридман».