Космос на двоих
Тайна возникновения Вселенной увлекла меня еще в детстве. Тогда я не понимала всей серьезности этой темы. Только иногда пыталась представить космическое пространство — неужели оно бесконечно?
Так в девятом классе сказала моя учительница по физике и навсегда заразила меня удивительным космическим чувством. Я изучала разные созвездия в домашний телескоп и все пыталась понять, откуда появились космос, наша планета и звезды. Каждый вечер я оставалась наедине с ночным небом и наслаждалась одиночеством. Казалось, что в моем мире нет ничего, кроме бесконечного пространства. Тогда приходили легкость и свобода, счастье от возможности прикоснуться к тайнам холодной безграничной Вселенной.
Оказалось, что особенное чувство космоса может подвигнуть людей на великие открытия в области науки. В университете я познакомилась с астрономом Владимиром Якименко, который рассказал мне, что ученые давно раскрыли многие тайны Вселенной. Так я узнала об Эйнштейне, общей теории относительности, о большом взрыве и мире астрономической науки. Она оказалась не так далека от моих детских фантазий, а наоборот — научные открытия стали объединяться с моими наивными представлениями о космическом пространстве.
Владимир Иосифович считает, что одиночество человека во Вселенной, отсутствие других форм жизни — доказанный факт. Он часто думает о том, что космос — это холодное безликое бесконечное пространство, в котором человеку суждено жить без определенного ответа — только догадываясь и предполагая, как зародилась Вселенная.
И все-таки ученые ищут ответ на этот вопрос. Действительный член Евроазиатского астрономического союза, старший преподаватель кафедры микро- и нанотехнологий ТюмГУ Владимир Якименко рассказывает, как современная наука объясняет теорию большого взрыва.
НЕ СУЩЕСТВУЕТ УНИВЕРСАЛЬНОЙ ТЕОРИИ
— Мы поняли, что создать единую универсальную теорию о возникновении Вселенной нельзя: в физике, как и в других науках, существует множество разных направлений, — начал рассказ Владимир Иосифович. — Например, Галилей как-то высказал кошмарную для своего времени мысль -скорость света ограничена! Эта теория сработала, но только в оптике. Существует общая теория относительности для описания явлений во Вселенной и специальная, которая работает только в механике. Для описания микромира есть квантовая физика: все думали, что меньше протона ничего не бывает, а оказалось, что есть такая частица — квант…
Выходит, что для каждого явления есть свое научное объяснение. И всякая новая теория приводит нас к новым неожиданным открытиям.
Как возникла Вселенная? Первым попытался описать эволюцию нашей Вселенной Эйнштейн. В 1916 году он сформулировал уравнение общей теории относительности -по Эйнштейну мир был стационарным, то есть Вселенная застыла в одном состоянии и не меняется. Подтвердил эту гипотезу Карл Шварцшильд. Но он решал уравнение, предполагая, что координаты высоты, ширины и длины одинаковы.
А в 1922 году после Гражданской войны профессор Санкт-Петербургского университета Александр Фридман решил уравнение по-другому: поступился симметрией и предположил, что две величины одинаковы, а третья не похожа на них.
Результаты удивили всех, кто занимался этой проблемой, и даже самого Эйнштейна, — мир не стационарен. По Фридману мир развивается с нулевого расстояния. Вселенная расширялась, а когда достигла критической плотности, либо стала стационарной, либо продолжила расширяться. В 30-е годы Эйнштейн согласился с решениями Фридмана — тогда немцы потеряли свое могущество в области интеллектуального мира.
И БЫЛ ВЗРЫВ
После Второй мировой войны астрономы обнаружили из Южной Америки, Африки и Китая, что в космосе наблюдается избыток гелия благодаря вспышкам сверхновых звезд. Но гелия по подсчетам было больше, чем могло возникнуть в результате вспышек. Эту проблему взялся решить Георгий Гамов, американский ученый родом из России.
Он подумал, что если изначально Вселенная была очень мала, то до расширения был большой взрыв вроде термоядерной реакции внутри звезды. Так Гамов объяснил большое количество гелия в космосе. Еще он подсчитал, что после большого взрыва Вселенная была очень «горячая», и предположил, что в космосе присутствует слабое электромагнитное излучение. В 1966 году Пензиас и Вильсон обнаружили это реликтовое излучение, заполняющее всю Вселенную.
КОСМОС НАНОСИТ ОТВЕТНЫЙ УДАР
До сих пор предпринимаются попытки описать процессы, которые происходят в космосе. Последняя авторитетная теория принадлежит академику, специалисту в области ядерной физики Анатолию Логунову. Он решил посмотреть на теорию относительности с другой стороны и выдвинул релятивистскую теорию гравитации. Анатолий Алексеевич пытался объяснить расширение Вселенной большими скоростями объектов в космосе. Но весь перечень доказательств большого взрыва это не описывает. Пока теорией не пользуются, подтверждений на уровне экспериментов нет.
На сегодняшний день ученые установили, что Вселенная продолжает расширяться. Когда ее плотность достигнет критической точки — произойдет сжатие. То есть начнется процесс, обратный возникновению Вселенной. Предсказать точно, как изменится Вселенная в будущем, мы не можем из-за существования в космосе так называемой темной материи (туда не проникает электромагнитное излучение). Квантовая физика еще не объяснила, из чего состоит эта материя, какие законы там действуют и как она влияет на расширение Вселенной. А без этих данных невозможно продолжать расчеты.
… После нашего разговора я решила, что нашла человека, который помог мне с очень важным вопросом — теперь я не так уж и одинока в этом бескрайнем космическом пространстве. Владимир Иосифович поделился со мной рассуждениями по поводу современной науки. А я рассказала ему о космическом одиночестве, с которым живу с детства.
— Когда смотришь на звезды, ты испытываешь облегчение? — спросил он.
— Да, чувствую, как меня заполняет неведомая космическая сила с головы до ног, — неловко признаюсь я.
— А я, глядя на звезды, все чаще задумываюсь о том, как неправильно мы живем, как размениваемся по мелочам, не видим главного. И как равнодушен космос к нашим делам, — отвечает профессор.
«Хорошо, что фантазия не раз отправляла меня в космос, — думаю я после нашего разговора. -Может быть, удивительное космическое чувство и большой взрыв сформировали, в том числе, и меня».
***
фото: Владимир Якименко думает, что человек живет наедине с космосом. Иногда его печалит, что люди этого не осознают.