Анатолий Бич - Природа времени: Гипотеза о происхождении и физической сущности времени
Так что же открыл в 1929 г. Эдвин Хаббл?
Он показал, что кажущаяся скорость удаления от Земли далеких космических систем зависит прежде всего от расстояния до объекта.
А от этого, т. е. оттого, сколько времени фотон был в полете, и зависит, на какую величину замедляется время и, следовательно, какова будет величина красного смещения.
Хаббл опередил нас на 70 лет… Он открыл, по существу, что красное смещение зависит от замедления времени, ибо показатель красного смещения определяется зависимостью:
Z= ΔtSt, (3.4)
т. е. Z зависит только от того, сколько времени фотоны были в полете, и оттого, насколько за это время изменился темп времени Вселенной (St).
В свою очередь, St зависит оттого, с какой интенсивностью и по какому закону изменяется во Вселенной соотношение ее внутренней энергии (или энергии излучения) и массы вещества (или плотности энергии вещества).
Что касается численной величины St, то из уравнения (3.4) она может быть легко определена, если для ряда космических объектов окажутся известны показатели красного смещения и расстояния до них, но, конечно, определенные любым способом, независимым от доплеровского Z (На роль таких объектов, вероятно, подходят пульсары — для них как будто умеют определять расстояния без использования Z).
Вот какое выдающееся открытие сделал Хаббл, но трактовал его неверно (да простят меня астрофизики…).
И тут специалисты должны с возмущением нас остановить, а после обретения дара речи сказать: «Хорошо, согласимся на секунду, предположим, что красное смещение — это следствие вселенского замедления времени, но как же тогда объяснить, что в спектрах излучения некоторых галактик обнаруживается не красное, а синее смещение? Что же, время то замедляется, то ускоряется?»
Нет, конечно же, нет! В масштабах Вселенной время только замедляется. В отдельных локальностях — у конкретных материальных систем собственное время может и замедляться, и ускоряться, и оставаться неизменным, и все это при участии, в общем случае, таких различных факторов, как скорость, внутренняя энергия или гравитация. И, конечно, местные изменения темпа времени, естественно, должны налагаться на вселенский процесс замедления времени.
Что касается синего смещения, то действительно, у небольшой части ближних к нам галактик наблюдается такой эффект.
Мы не должны забывать, что все тела Вселенной находятся в движении относительно друг друга. Среди галактик есть такие, что сближаются с Землей. Например, галактика с красивым названием Туманность Андромеды летит навстречу нам со скоростью 300 километров в секунду.
В этом и подобных случаях эффект Доплера (который, конечно же, никто отменить не в состоянии) перекрывает эффект от хроносомного красного смещения. Недаром все галактики с синим смещением — это ближайшие к нам звездные системы, ведь хроносомное красное смещение на близких расстояниях проявляется слабо, очень слабо или совсем не проявляется. (Обратите внимание на любопытное совпадение: также, как и у эйнштейновских сил отталкивания, эффект от снижения темпа времени усиливается с увеличением расстояния.)
Допустим, согласится оппонент, но ученые еще установили, что чем меньше светимость звезд, тем с большей скоростью они от нас «убегают». Тут в чем дело? Этот контраргумент совсем слабый. Понятно, что светимость звезд зависит от различных факторов: от массы звезды, от ее размера, от наличия в ней тяжелых металлов… Но, при всех прочих равных условиях, слабее светит тот объект, который находится дальше от Земли. Чем более продолжительное время фотоны находятся в полете, тем больше увеличиваются длины волн в связи со вселенским замедлением времени. Таким образом, чем дальше объект, тем значительнее хроносомное красное смещение и тем больше иллюзорная скорость иллюзорного удаления от нас космического объекта.
И тут грамотный противник нашей гипотезы приведет едва ли не самый грозный довод против нас. И конечно же, это реликтовое излучение, которое как будто бы прямо свидетельствует о том, что был Большой взрыв, и, следовательно, о том, что в результате взрыва галактики разлетаются. В самом деле, реликтовое, или фоновое, излучение было экспериментально обнаружено. Причем его открытие не лишено интриги.
«Ученые давно подозревали, что в современную эпоху должны остаться следы» ранней горячей стадии развития Вселенной в виде электромагнитного излучения… с низкой температурой. По существу, такое предсказание американский ученый Гамов с коллегами сделали еще в конце 40-х годов… Довольно любопытно, что предсказание Гамова никто не принял всерьез…
В начале 60-хгодов к тем же выводам, что и Гамов, пришли… физики из Принстона. Однако первой реликтовое излучение зарегистрировала не принстонская группа. Открытие произошло случайно в начале 1965 г. Его сделали сотрудники научно- исследовательской фирмы «Белл телефон лабораторис» в Холмделе (шт. Нью-Джерси, США), когда пытались определить величину «радиошума Галактики». На оборудовании, созданном сугубо для коммерческих целей, было сделано выдающееся научное открытие.
Большинство астрофизиков сегодня убеждены, что открытие (изотропного фонового излучения с температурой 3,5 °К) служит прямым доказательством того, что в прошлом произошел Большой взрыв» {50}.
Проф. Нарликар пишет, что не все согласились с тем, что фоновое излучение — это обязательно «след» Большого взрыва, и приводит несколько альтернативных гипотез. Часть из них основана на предположении, что «фонить» могут частицы межгалактической пыли либо молекулы газа, или альтернатива даже увязывается с «испарением маленьких черных дыр», но, кажется, все эти объяснения не подвергают сомнению саму неизбежность Большого взрыва.
Завершает свой обзор альтернативных предложений Нарликар так: «Любая физическая модель, которая претендует на то, чтобы объяснить происхождение микроволнового фонового излучения, должна количественно объяснить его сегодняшнюю наблюдаемую интенсивность» {50}.
Сегодня считается общепринятым, что открытие реликтового излучения — это последний крупный и решающий мазок, завершивший стройную картину модели расширяющейся Вселенной.
И конечно, фоновое излучение — это очень сильный аргумент против нас. Я, наверное, просто был бы в панике, если бы заранее и совершенно случайно не был готов… возражать. Мне просто повезло прочитать случайно то, что многие прочитают только сейчас.
Я с удовольствием предоставляю слово проф. Тасманийского университета из Австралии Сэмюелю Уоррену Кэри {51}: «Реальное существование фонового радиоизлучения Вселенной доказано (но. —А.Б.), его связь с исходным Большим взрывом остается только умозрительной. Я же считаю, что фоновое излучение — это неизбежное проявление того, что получило название парадокса Ольберса. [30]
В 1826 г. Ольберс обратил внимание на один парадокс (о нем знали еще в XVI веке, например Томас Диггере. — А.Б.): если бы звезды были распределены в бесконечной Вселенной равномерно, то луч зрения в любом направлении обязательно натыкался бы на звезду и все небо было бы залито ярким светом. Поглощающее межзвездное вещество не могло бы защитить нас, так как в конечном счете оно излучало бы столько же, сколько получало. Однако этого нет, в чем тут дело?»
Кэри продолжает: «Именно Хабблу принадлежит открытие, что галактики разбегаются со скоростями, пропорциональными их расстояниям от нас… В самом деле, свет самых далеких из наблюдаемых галактик смещается ко все более длинным волнам за пределы красного конца видимого спектра в инфракрасную область. Но на таком удалении они становятся уже такими тусклыми, что не различимы в оптический телескоп, а различать еще более удаленные галактики оказывается не под силу и радиотелескопам — Вселенная как бы исчезает.
Это связано только с ограничениями нашей техники наблюдений… Промежутки между световыми лучами, приходящими к нам от отдаленных галактик… становятся все меньше и меньше, и удаляющееся облако галактик превращается в микроволновую однородную завесу. Это и есть сплошной светящийся небосвод по Ольберсу, только не ослепительный и обжигающий, а как фоновое излучение… с температурой менее 3 К. Это излучение идет от обширного облака галактик, столь тесно расположенных в поле зрения, что они не разрешаются антенной. Они находятся от нас на самых разных расстояниях и имеют различную величину красного смещения, поэтому их общее излучение должно быть однородно распределенным по всему спектру и, следовательно, быть таким же, как излучение черного тела». Проф. У. Кэри поэтически завершает: «Я называю эту узкую «щель», позволяющую заглянуть в самые отдаленные области Вселенной, «окном Ольберса» {51}.
Прекрасное объяснение, и, если мы заменим в нем взаимное удаление галактик на замедление темпа времени во Вселенной, то все встанет на свои места. Фоновое излучение образуется благодаря тому, что от самых отдаленных галактик свет неразличим нами как отдельные излучения — это сплошной фон. Ну а то, что, чем дальше галактика, тем больше красное смещение, это, как мы понимаем, связано с различными темпами времени во Вселенной в различные космологические эпохи (чем дольше летит фотон, тем в более отдаленную эпоху он начал свой путь, и т. д.).
