Книга: Сейчас. Физика времени

Глава 12 Наша маловероятная вселенная Чтобы энтропия увеличивалась, как предсказывает Эддингтон, Вселенная должна иметь низкую энтропию. Но как это возможно?

В 1929 году Эдвин Хаббл сделал открытие, которое, казалось, отбросило науку на 400 лет назад. Да, Земля по-прежнему вращалась вокруг Солнца, как и говорил Коперник, но в более широком смысле стало понятно, что прав был Птолемей. Наша галактика Млечный Путь, то есть совокупность окружающих нас звезд, начала представляться центром Вселенной.

Чтобы понять, что же обнаружил Хаббл, давайте сначала вспомним, что он искал. Хаббл изучал галактики – огромные скопления звезд, похожие на наш Млечный Путь. Почти триллион звезд вращается по почти круговым орбитам. Практически все звезды, которые мы наблюдаем в ночном небе, входят в нашу галактику. Если вы посмотрите на небосклон в ясную зимнюю ночь, вдалеке от городских огней, увидите прямо над головой расплывчатое пятно угловым размером с полную Луну. Это созвездие Андромеды[122].

Если рассматривать ночное небо с помощью самых мощных телескопов, нашим глазам предстанут триллионы таких галактик. Во Вселенной существует больше галактик, чем звезд в нашей галактике. Отдельные звезды созвездия Андромеды находятся ближе и «светят» ярче. Мы смотрим сквозь них, чтобы увидеть за ними само созвездие.

Яркая точка в середине состоит из нескольких миллиардов звезд, окружающих то, что, по мнению астрономов, можно назвать супертяжелой черной дырой, которая сама содержит примерно 4 000 000 звезд.

До исследований Хаббла большинство астрономов считали такие галактики огромными скоплениями газа, на заднем фоне которых располагались звезды. В 1926 году ученый получил убедительные доказательства того, что это на самом деле скопления звезд, гораздо дальше отстоящие от нас, чем звезды в созвездиях, имеющих названия. Потом последовало его ошеломляющее открытие: 24 галактики, которые он наблюдал, удаляются от нас весьма необычным образом. Чем дальше от нас галактика, тем быстрее она удаляется. Создавалось впечатление, что прямо в области нашего положения во Вселенной произошел гигантский взрыв и части ее, двигающиеся с наибольшей скоростью, сейчас самые отдаленные.

Хаббл предположил, что этот взрыв произошел около 4 миллиардов лет назад. Однако инструменты для измерения космических расстояний были еще несовершенными. Сегодня, используя его данные с поправкой на ошибки, ученые полагают, что взрыв произошел 14 миллиардов лет назад. Более того, сейчас мы знаем, что открытие Хаббла действительно не только в отношении 24 ближайших к нам галактик, но и для сотен миллиардов других, ставших видимыми благодаря супертелескопу, который в честь ученого назвали «Хаббл»[123].

Это было одно из важнейших, если не самых важных, экспериментальных открытий XX века, и так отмеченного огромным количеством достижений. Его можно соотнести по важности с телеологической теорией Коперника, который 400 лет назад пришел к выводу о том, что Земля вращается вокруг Солнца. Казалось, Хаббл ставит Млечный Путь в центр Вселенной.

Но так интерпретировать его концепцию неправильно. Открытие Хаббла не поставило нас в центр Вселенной, и он прекрасно это осознавал. Поместите себя в собственную систему отсчета любой из удаляющихся галактик. Все они разлетаются все дальше и дальше друг от друга. В вашей системе отсчета все эти объекты удаляются от вас. Неважно, в какой из галактик вы находитесь. Закон Хаббла (закон всеобщего разбегания галактик) действует одинаково для всех.

Это замечательное свойство закона Хаббла легче всего представить на примере батона с изюмом. Вообразите, что вы изюминка в батоне, который, выпекаясь, расширяется. Соседи-изюминки становятся все дальше и дальше от вас. Те, которые находятся от вас на расстоянии, вдвое превышающем расстояние до ближних, удаляются от вас вдвое быстрее. Может создаться впечатление, что вы находитесь в центре батона, но, возможно, все иначе. Тот же самый закон действует в отношении всех изюминок. И хотя публика думала (ошибочно), что открытие Хаббла поставило Землю в центр Вселенной, ученый быстро объяснил, что это не так.