Джон Малоун - Нераскрытые тайны природы. Расширяющий кругозор экскурс в историю Вселенной с загадочными Большими Взрывами, частицами-волнами и запутанными явлениями, не нашедшими пока своего объяснения
Казалось бы, уже следовало привыкнуть к драматическим изменениям временных и пространственных масштабов. Однако с последней цифрой было трудно смириться. Она застряла у астрономов, как кость в горле. Дело в том, что в результате длительных и тщательных исследований уже давно и, как казалось, вполне надежно было установлено, что возраст самых старых звезд в нашей галактике — Млечном Пути составляет около 14 миллиардов лет. Это означает, что такие звезды старше, чем Вселенная в целом, чего не может быть.
Поддавшись панике, некоторые астрофизики даже предложили вернуться к так называемой космологической постоянной, которую Эйнштейн использовал при построении общей теории относительности, но позднее исключил из всех уравнений. С другой стороны, было бы проще предположить, что причина в ошибочных измерениях, проводимых с использованием телескопа «Хаббл». Группа ученых вернулась к работе и постаралась перепроверить полученные данные. В новом отчете, опубликованном в мае 1999 г., было приведено значение постоянной Хаббла 70 ± 7 км/(с ∙ мегапарсек), нижний предел которой [63 км/(с ∙ мегапарсек)] примерно соответствует возрасту старейших звезд Млечного Пути, причем одновременно другие исследования показали, что и ранние оценки возраста этих звезд были завышены. Руководитель группы Венди Фридман из обсерватории Карнеги (Пасадена, штат Калифорния) сказала в своем выступлении 25 мая 1999 г. по этому поводу, что «после долгих лет наконец наступила эпоха точной космологии» (в связи с этим хочется еще раз вспомнить Генриетту Ливит и отметить возросшую роль женщин в астрономии).
Буквально через несколько дней после этого заявления Венди Фридман, 1 июня 1999 г., на съезде Американского астрономического общества в Чикаго были представлены материалы важного исследования, ставящие под сомнение многие полученные ранее результаты. Используя систему радиотелескопов, расположенных далеко друг от друга, астрономам удалось с высокой точностью измерить расстояние от Земли до одной из галактик, находящихся в созвездии Большой Медведицы, составляющее 23,5 миллионов световых лет. Система радиотелескопов состояла из 10 идентичных антенн-тарелок диаметром 25 м и была эквивалентна телескопу диаметром примерно 8000 км.
Результаты эксперимента показали, что размеры Вселенной примерно на 15% меньше, чем предполагалось до сих пор, и соответственно она настолько же моложе. Изучаемая галактика, обозначаемая NGC 4258, по мнению Джеймса Морана из Гарвардского университета, может считаться «истинным подарком природы для радиоастрономов», так как среди ее объектов есть так называемые мазеры — источники очень мощного радиоизлучения. Эти эксперименты считаются в настоящее время самыми точными и тоже доказывают, что Вселенная моложе самых старых звезд Млечного Пути.
Астрофизики прекрасно понимают, что с их наукой творится что-то неладное. Возможно, измерения красного смещения, проводимые с 1920-х годов, в чем-то неверны или интерпретация результатов измерений, полученных с помощью радиотелескопов, базировалась на ошибочных предположениях. Возможно (хотя никто из астрономов не решится заявить об этом открыто!), что ошибочны все без исключения методы измерения галактических расстояний. Возможно, что неверна сама теория Большого Взрыва. Возможно, что существует антигравитация или же эволюция Вселенной определяется какими-то еще неизвестными нам космологическими принципами и законами, действие и значение которых мы пока даже не можем себе вообразить. Пока нам остается лишь констатировать, что самые сложные эксперименты, проводимые наиболее авторитетными и квалифицированными космологами, пока не дают согласованного и убедительного ответа на вопрос о возрасте Вселенной.
Слабым утешением остается лишь мысль о том, что до начала 1920-х годов ученые вообще полагали, что вся Вселенная состоит только из звезд Млечного Пути.
Литература для дальнейшего чтения1. Ferris, Timothy. The Whole Shebang. New York: Simon & Shuster, 1997. Книга представляет собой ценный сборник материалов по проблеме определения возраста Вселенной, но, к сожалению, в ней отсутствуют результаты, полученные в самое последнее время.
2. Thuan, Trinh Xuan. The Secret Melody. New York: Oxford University Press, 1995. Книга написана в очень ясной, художественной и даже поэтической форме.
3. Boslough, John. Masters of Time. MA: Addison-Wesley, 1992. Краткий обзор проблем и профессиональных конфликтов в космологии. Книга написана очень увлекательно и содержит тексты интервью с многими ведущими учеными.
4. Christianson, Gale E. Edwinn Habble. New York: Farras, Straus and Giroux, 1995. Прекрасная биография Э. Хаббла, включающая в себя изложение и историю его революционных идей в космологии. Читатель может не только ознакомиться с яркой и колоритной личностью самого Хаббла, но и узнать много нового о его многолетнем соперничестве с Харлоу Шепли и другими известными астрономами.
5. Hawking, Stephen. A Brief History of Time (10th anniversary edition/ New York: Bantham, Doubleday, Dell. 1998. (Имеется перевод: С. Хокинг. Краткая история времени. От большого взрыва до черных дыр. — С.-П.: Амфора, 2000.) Первое издание этой книги знаменитого физика стало международным бестселлером (впрочем, возможно, ее чаще цитируют, чем читают). Последнее пересмотренное и дополненное издание содержит много нового материала.
Глава 19.
Существуют ли множественные миры?
Иногда писателям-фантастам удается угадывать будущие события. Например, первые описания космических путешествий содержатся в романах Жюля Верна «С Земли на Луну» (1865) и «Вокруг Луны» (1869), опубликованных за сорок лет до первого полета аэроплана братьев Райт и за сто лет до посадки корабля «Аполло-11» на поверхность Луны. Жюль Берн не только «запустил» свой снаряд с территории Флориды, но и «приводнил» его с поразительной точностью. После полета корабля «Аполло-9» космонавт Фрэнк Борман направил письмо внуку Жюля Верна, где особо подчеркнул, что приводнение произошло в точке Тихого океана, которая находится всего в 4 километрах от указанной в романе! Можно найти и другие примеры удивительной проницательности авторов научно-фантастических произведений, среди которых, по-видимому, поразительной является история рассказа Клайва Картмилла «Deadline» («Крайний срок»), опубликованного в журнале «Astounding Science Fiction» летом 1944 г. В рассказе группа ученых занята исследованиями, очень сходными с теми, что проводились в период создания атомной бомбы. ФБР особенно насторожило то, что Картмилл присвоил разработке код «Гудзон-ривер Проект», почти совпадающий с обозначением реальной засекреченной американской программы создания атомной бомбы, которая называлась «Манхэттенский Проект». Агенты ФБР долго с пристрастием допрашивали К. Картмилла и издателя журнала Джона В. Кембелла, однако все же вынуждены были признать, что рассказ является «просто вымыслом», основанным на известных публике концепциях последнего десятилетия, опубликованных в открытой печати.
Даже на таком фоне удивительной выглядит история с романом Джека Уильямсона «The Legion of Time» («Легион времени») [4], опубликованном в 1952 г. Дело в том, что многие научные идеи имеют очень старую предысторию и, например, о путешествии на Луну фантазировали еще древние греки. Жюль Берн выделялся среди писателей-фантастов именно тем, что тщательно продумывал «научно-техническое обоснование» своих романов (он привел правильное значение первой космической скорости), а возможность использования атомной энергии обсуждалась за десятки лет до Картмилла. Термин «атомная бомба» впервые использовал Г. Уэллс в романе «Освобожденный мир», изданном в 1913 г. Между тем в упомянутом романе Джеку Уильямсону впервые удалось нечто совершенно иное — он предсказал направление развития теоретической физики.
По силе воображения Уильямсон значительно превосходил современных ему фантастов после Второй мировой войны, включая тех, кто старательно использовал в своих сочинениях достижения точных наук. Он имел хорошую научную подготовку, но в своих произведениях предпочитал разрабатывать маловероятные и неожиданные идеи. В романе «Легион времени» описывается перемещение между различными параллельными мирами или вселенными. Позднее физик Джон Гриббин в книге «In Search of Schrodinger's Cat» («В поисках шредингеровского кота») (1984) напишет: «Насколько мне удалось понять, это первое упоминание в литературе и научной, и художественной идеи существования параллельных миров, которая позднее получила свою интерпретацию в квантовой механике».
Пытаясь как-то объяснить то, что происходит, Уильямсон писал: «геодезические, или мировые, линии могут бесконечно разветвляться, отражая тем самым индетерминизм субатомного мира». Не стоит рассматривать это как набор бессмысленных терминов. Гриббин напоминает об известной диссертации на эту тему, написанной в 1957 г. Хью Эвереттом, в которой автор отмечает, что ему «не удалось красиво сформулировать эту мысль, хотя он и придал ей строгое математическое обоснование». В свое время диссертация Эверетта вызвала много споров, поскольку предлагала возможность развития, сопровождающегося непрерывным «расщеплением» Вселенной, с рождением бесконечного числа новых вселенных. Конечно, было бы неверно просто считать, что вселенные существуют «параллельно», так как они непрерывно разветвляются, порождая друг друга. Строго говоря, концепция множественности миров приводит нас к «отсутствию выбора вообще». В одной из вселенных (именно в той, которую мы знаем) Джон Уилкс Бутс застрелил президента Линкольна, в другой — рана президента оказалась не смертельной, еще в одной вселенной — покушение вообще не удалось. Наконец, мы найдем и такую вселенную, в которой нет ни Бутса, ни Линкольна. В каких-то вселенных субатомные события не привели к возникновению Соединенных Штатов, в других — к возникновению и развитию человечества вообще[10].
