Знак вопроса 1993 № 1-2
Шрифт:
В общей теории относительности устанавливается, что световые кванты «краснеют», когда они выходят из сильного поля тяготения. Высказывались идеи о «покраснении» квантов за счет потери энергии при их распространении в пространстве или при самопроизвольном распаде кванта света с испусканием некоторых частиц. Наблюдение «красного смещения» можно зафиксировать, как, оказывается, при изменениях массы испускающих фотоны частиц или с изменением от времени самой частоты излучения и т. д. Однако, как считают космологи (см. книгу Новикова И. Д. Эволюция Вселенной. — М.: Наука, 1990), «единственным возможным объяснением космологического „красного
Но противники концепции расширения Вселенной, как говорится, не сидят сложа руки и разрабатывают новые предположения, версии, гипотезы. Об этом свидетельствует, например, публикация кандидатом технических наук Ю. Учаевым статьи «Если Вселенная вращается, то природа и жизнь вечны» (см. газету «Ленинское знамя». — 1988. — 18 сентября). Ознакомимся более подробно с основными положениями этой статьи, сделав вначале небольшое отступление.
Все космические тела, объекты и их всевозможные образования (сочетания) вращаются. Собственное вращение — это такое же «врожденное» их свойство, как и наличие некоторой массы. И в этом отношении космические тела и объекты в какой-то мере подобны элементарным частицам, также обладающим собственным вращением. С этим вращением связана одна из важных характеристик элементарных частиц — так называемый спин. Его аналогом для обычных вращающихся тел и объектов является момент количества движения. Исходя из этого, нет никаких причин отвергать просто так гипотезу о вращении Вселенной.
В этой гипотезе, например, «красное смещение» галактик объясняется следствием не продольного, а поперечного эффекта Доплера. А для такого эффекта — и это, возможно, самое главное — величина «красного смещения» имеет уже не ЛИНЕЙНУЮ, а КВАДРАТИЧЕСКУЮ зависимость от расстояния до галактики, движущейся по окружности вокруг приемника сигнала. Отсюда следствие кардинального свойства: при заданной величине регистрируемого «красного смещения» расстояния до сильно удаленных объектов, определенные в рамках гипотезы вращающейся Вселенной, будут намного меньше, чем расстояния до тех же объектов, определенные на основе гипотезы расширяющейся Вселенной.
Так, по мнению Ю. Учаева, расстояния до квазаров во вращающейся Вселенной уменьшаются настолько, что поток исторгаемой ими энергии оказывается сравнимым с уровнем излучения отдельно взятых галактик, а не превышает его в сотни и тысячи раз. Это позволяет предположить, что квазары являются не чем иным, как обычными галактиками, но только удаленными на гигантские расстояния (поэтому смотрятся как светящиеся точки), что сразу снимает вопрос о гипотетическом мощном источнике энергии квазаров.
Естественно, что уменьшение расстояний во вращающейся Вселенной приводит и к уменьшению ее объема, и к увеличению, как следствие первого, средней плотности вещества. Причем это увеличение возросло на 3–5 порядков по сравнению с плотностью вещества в расширяющейся Вселенной, что привело к превышению критической средней плотности на 1–3 порядка. Из этого однозначно следует, что не существует проблемы «скрытой массы» и становится невозможным как бесконечное расширение нашей Вселенной, так и последующее ее сжатие в малый объем, непомерный рост температуры и плотности вещества.
Анализируя данные о «красном смещении» галактик, расстояния до которых получены с достаточно высокой точностью, можно установить угловую скорость и период вращения Вселенной. Этот экспериментально полученный период оказывается равным 1–2 миллиардам лет. Вполне понятно, что движение объектов на границах вращающейся Вселенной не может превысить скорость света. Следовательно, звездный дом, в котором мы живем, не может быть пространственно безграничным. Однако это обстоятельство ни в коей мере не исключает возможности существования бесконечного числа других звездных миров, удаленных друг от друга на расстояния, которые значительно превышают их собственные пространственные размеры. Эта совокупность подобных или отличных от нашей Вселенной миров может образовывать некую умопомрачительную по своим габаритам Метавселенную.
Считая реальностью существование вращающейся Вселенной, можно достаточно просто и естественно определить как начало и конец Вселенной, а также разобраться с проблемой «Большого взрыва». Допуская в принципе возможность определенного расширения или сжатия вещества, модель вращающейся Вселенной не требует расширения мироздания из бесконечно малого объема либо последующего сжатия в такой объем. «Устойчивость» модели достигается тем, что взаимное притяжение галактик компенсируется центробежными силами, возникающими при их вращательном движении по дугам окружностей. Сохраняется в данном случае и возможность объяснения наблюдаемого «красного смещения» следствием эффекта Доплера.
Автор статьи резонно отмечает, что, разрешая одни проблемы гипотезы вращающейся Вселенной, ученые «рождают» другие, на которые еще предстоит найти удовлетворяющие ответы. Например, почему угловая скорость Вселенной примерно постоянна? Другая проблема: во вращающейся Вселенной должна наблюдаться анизотропия распределения «красного смещения» в зависимости от величины угла между осью вращения Вселенной и направлением на соответствующую галактику. Такой анизотропии в явном виде к настоящему времени не обнаружено, хотя косвенные данные имеются.
В заключение Ю. Учаев справедливо замечает, что для подтверждения или опровержения гипотез вращающейся и расширяющейся Вселенной должны быть разработаны и внедрены в практику исследований новые прямые методы измерения расстояний до достаточно удаленных объектов. Из-за отсутствия сегодня таких методов проверка достоверности тех или иных космолотческих гипотез затруднена.
Если гипотеза вращающейся Вселенной подтвердится, то это означает, что жизнь можно считать вечной. И тогда человеческая цивилизация, если у нее хватит мудрости избежать самоуничтожения, в соответствии с предсказаниями К. Э. Циолковского при помощи реактивных приборов расселится по всему «звездному дому».
Следует сказать, что статья Ю. Учаева вызвала большой интерес у читателей. Редакция газеты получила многочисленные отклики. В одном из них Р. Тюхтий (г. Борислав, Львовская область) вступил в полемику с автором статьи. Читатель пишет: «Автор статьи уверен: разумная жизнь может постепенно распространяться по всей Вселенной. При этом Ю. Учаев, видимо, не чувствует противоречия: если Вселенная вечна, то жизнь и разум уже извечно должны были бы в ней распространиться. Но, с другой стороны, звезды давно бы потухли: согласно 2-му началу термодинамики, вечная Вселенная не может существовать иначе, как в состоянии „тепловой смерти“, а тем более закрытая ее модель, о которой говорит Учаев…»