Очерки о Вселенной

Есть ли граница мира и что за ней?

Еще задолго до того, как были установлены огромные расстояния до галактик, человечество постоянно задавалось вопросом: «есть ли граница мира и если есть, то что за ней?». Учение о мире как целом составляет предмет космологии. По этому поводу вправе высказываться и философия, и математика, в которой трактуется понятие бесконечности, и астрономия, изучающая конкретные небесные тела. Вопрос этот оказывается очень сложным и многогранным. Философия диалектического материализма утверждает, что материя и ее движение вечны, хотя и меняют форму. В бесконечном многообразии явлений в природе, явлений всегда материальных, теперь едва ли сомневается кто-либо из естествоиспытателей, хотя защитники идеализма и пытаются всякое новое, еще не понятное явление природы истолковать идеалистически. В этом они терпят, однако, неудачу с каждым продвижением науки вперед. Сейчас, по-видимому, мало кто из ученых допускает, чтобы Вселенная имела границу - «стенку», в которую можно упереться. Однако вопрос о том, конечна ли Вселенная и каковы свойства пространства, в котором мы живем, можно попытаться проверить путем наблюдений в Космосе.

В школе изучают евклидово пространство, в котором две прямые никогда не пересекаются. Но наш великий математик Лобачевский показал, что мыслимо пространство с другими свойствами. Позднее Эйнштейн доказал в своей теории относительности, что реальное физическое, а не абстрактное пространство, заполненное материей, может иметь кривизну, обусловленную существованием материи. Советский ученый А. А. Фридман, а за ним другие ученые математически разработали модели вселенных, опирающихся на теорию относительности. Таких моделей создано немало и большинство их - это модели безграничной, но конечной Вселенной. Сочетание безграничности и в то же время конечности поясняют обычно на грубом примере шара. У него нет границ для двухмерного существа, могущего перемещаться только по поверхности шара. В то же время размер поверхности шара конечен. Размеры шара могут увеличиваться, уменьшаться или пульсировать, оставаясь конечными.

Свойства конечной Вселенной теоретически зависят от средней плотности вещества в ней, от степени однородности этой плотности от места к месту. Обращаясь к наблюдениям, мы можем изучать пока только часть Метагалактики, которую часто и неосновательно отождествляют со Вселенной в целом.

Мы узнали, что галактики удаляются друг от друга, судя по красному смещению в их спектрах, и тем быстрее, чем они друг от друга дальше. Мы имеем некоторые сведения о массах галактик и об их распределении в пространстве. Очевидно, Метагалактика расширяется, но какая модель Вселенной больше всего на это похожа? Оказывается, что это можно выяснить, если установить связь величины красного смещения с расстоянием до галактики, если его определить другим независимым путем (а не по величине того же красного смещения). Для той же цели может служить и распределение очень далеких галактик (или источников радиоизлучения) в пространстве. Расстояние до скоплений галактик, как мы говорили, можно определить по видимому блеску ярчайших галактик в них. Результаты наблюдений сравниваются с выводами теории для разных моделей Вселенной. Современное наше проникновение в глубину Метагалактики и точность наших данных еще недостаточны для уверенного, окончательного вывода. Все же большинство ученых склоняется сейчас к выводу, что Метагалактика конечна и расширяется с замедлением, которое создает взаимное тяготение. Вероятно, существует пульсация если не Вселенной, то Метагалактики, и когда-либо расширение сменится сжатием.

Из факта расширения Метагалактики можно сделать вывод, что несколько миллиардов лет назад ее объем был так мал, что галактики не могли существовать как отдельные объекты. Это, конечно, не означает, что тогда и было «сотворение мира», как хотят заключить идеалисты. Просто тогда вещество существовало в иной форме. Возможности превращения вещества безграничны и оно не всегда было и не всегда будет существовать в тех видах, в каких мы наблюдаем его вокруг себя сейчас.

Для более обстоятельного знакомства с состоянием космологии рекомендуем читателям статьи А. Л. Зельманова «Метагалактика и Вселенная» в сборнике «Наука и человечество», 1962, изд-во «Знание» и А. В. Засова «Космология и наблюдения» в № 4 журнала «Земля и Вселенная» за 1965 г.

Возможна ли связь с цивилизациями других планет?

«Последние известия сигналами с Марса! Радиоприемники Маркони принимают телеграммы с Марса на Землю!». Так в конце прошлого века писали зарубежные газеты. В ту пору был поднят большой шум по поводу наблюдения на Марсе каналов и их предполагаемого искусственного происхождения. И на эту благоприятную почву упали известия о том, что в Южной Америке один из инженеров фирмы Маркони слышал по радио трески. Но они оказались атмосферными помехами, известными теперь каждому радиолюбителю. Их создавали электрические разряды в земной атмосфере. Позднее тоже никаких радиосигналов искусственного внеземного происхождения так и не было обнаружено. Известный французский популяризатор Фламмарион шутил, что у марсиан давно должна была бы пропасть охота к попыткам наладить радиосвязь с Землей. В самом деле, еще миллионы лет назад предполагаемые марсиане могли посылать сигналы, на которые ни бронтозавры, ни птеродактили не реагировали ответом. Так же необщительны оказались и люди каменного века, и египтяне Рамзеса, строившие пирамиды. Тимур, Аттила и другие завоеватели были «не разговорчивее», чем «допотопные» жители нашей планеты.

А вот всего лишь несколько лет назад у нас некоторыми писателями-фантастами была раздута сенсация, будто бы некоторые религиозные легенды, рисунки дикарей на скалах и необъясненные постройки древности свидетельствуют... о посещении Земли «гостями из Космоса» - космонавтами других миров.

В принципе посещения Земли внеземными космонавтами возможны. Но то, что объявляется следами таких посещений, граничит с анекдотом. Так, например, рассказом о космонавтах называют легенды о вознесении святых на небо. Необъяснимая пока древняя постройка какого-либо грубого и большого каменного сооружения также этого не доказывает. Как могли, например полудикие люди на острове Пасхи установить гигантских каменных идолов, долго являлось полной загадкой. Но потомки этих людей показали Туру Хейердалу как это делалось без всякой техники, а не только без вмешательства космонавтов. Эта выдумка, как и фантазия о том, что Тунгусский метеорит был не метеоритом или кометой, а атомным космическим кораблем с Венеры или с Марса, лопается уже потому, что наука установила невозможность и отсутствие развитых цивилизаций на какой бы то ни было планете Солнечной системы. Такая цивилизация, которая могла бы послать к Солнечной системе межзвездные корабли, может быть только на тех планетах, которые обращаются вокруг далеких звезд. Но даже ближайшая звезда отстоит от нас на четыре световых года, а, как мы увидим дальше, можно ожидать существование ближайших к нам технически развитой цивилизации на расстоянии лишь в сотни световых лет. О полете к н|ш на кораблях с современными, даже атомными, видами топлива не может быть и речи. Мечтают о так называемых фотонных ракетах, которые летали бы со скоростями, близкими к скорости света. Но и им на путешествие туда и обратно понадобятся сотни лет. Правда, по теории относительности Эйнштейна время (в понимании механики!) может течь медленнее при ускоренном движении. Так, по расчетам, если корабль летит равномерно-ускоренно, с ускорением 10 м/сек2 до половины пути, а затем тормозится по тому же закону, то время по часам на корабле идет так медленно, что за полет к очень далеким звездам оно составит лишь несколько лет. Возможность создания таких кораблей весьма сомнительна. Кроме того, столкновение корабля на такой скорости с межзвездной средой приведет к его уничтожению. Нам кажется, что эти расчеты, может быть, и справедливые в рамках механики, неприменимы к живым и мыслящим существам.