Космос становится больше. Хаббл. Расширение Вселенной

Там, на Рио-Гранде, у Хаббла и произошел сердечный приступ, который чуть не свел ученого в могилу. Из-за удаленности от цивилизации и трудной доступности это было худшее место в мире для таких неприятностей. Домашний врач Хабблов, доктор Пол Старр, поставил диагноз по телефону и сообщил, где находится ближайшее лечебное учреждение. Это оказалась больница святой Марии в Гранд-Джанкшен, за 150 км. В больнице сестры милосердия и врачи всеми силами старались помочь Хабблам, но это скорее была моральная помощь. Присматривать за известным больным приставили одну из монахинь — она не имела медицинского образования, хотя и стремилась компенсировать его отсутствие заботой и вниманием.

В больнице у Хаббла произошел второй приступ, более сильный. В Гранд-Джанкшен приехал Пол Старр и вместе с врачами и добросердечными монахинями буквально вернул Хаббла с того света. Ученый чудом выжил, и Старр порекомендовал ему забыть о своей работе. Телескопы May нт-Пал омара тоже находились на высоте 2000 метров, и больное сердце ученого могло не выдержать. Дома Хаббл медленно пошел на поправку благодаря своему крепкому здоровью и заботе Грейс и доктора, так что в следующем году он был готов ехать в Европу. Заботясь о муже, Грейс резко ограничила его контакты с коллегами, и если кто-то из них интересовался здоровьем Хаббла, он мог общаться только с ней.

Однако неукротимый Хаббл иногда получал новости об открытиях своих коллег и реагировал на них со злостью и досадой, вновь и вновь раздражаясь и тревожа больное сердце. Смерть кружила вокруг ученого, но не забирала его. Научная деятельность Хаббла постепенно затухала, как его трубка, которую он держал во рту, но больше не раскуривал. В 1950 году он присутствовал в Вашингтоне как председатель комитета медали Барнарда на вручении награды знаменитому физику, итальянцу Энрико Ферми (1901-1954), за открытия в области квантовой механики. Вклад Ферми в астрофизику менее известен, но также важен.

В октябре Старр, наконец, разрешил Хабблу провести серию наблюдений в Маунт-Паломаре. Грейс сопровождала мужа, но она не могла ночевать в монастыре, потому что женщин туда не допускали. Наблюдения проводили Аллан Сандаж, обученный Хьюмансоном, и еще один молодой астроном — очень известный сегодня Хэлтон Арп. Сандаж всегда восхищался Хабблом как своим учителем, но их близкому знакомству помешал сердечный приступ ученого. Позже Сандаж говорил, что в течение четырех десятилетий был учеником величайшего астронома.

Часто великие ученые выступают и мыслителями, что проявляется в их любопытстве к темам, не касающимся их специальности. Широкий спектр интересов Хаббла свидетельствует о том, что он был именно таким ученым. В 1949-м, на следующий год после сердечного приступа, Эдвин с Грейс поехали в Европу — в этот раз им удалось посетить пещеру Ласко. Эта пещера находится в Монтиньяке, недалеко от Брив-ла-Гайард, то есть в самом сердце Франции, поэтому любопытство Хаббла достойно восхищения. Слава шла впереди ученого, и благодаря этому у него было два прекрасных гида — те самые молодые люди, которые открыли пещеру 10 десять лет назад (к описываемому времени они превратились в зрелых 27-летних мужчин). Эдвина и Грейс повели по всем галереям, закрытым для посещений. Аббат Брейль, высший авторитет по искусству палеолита во Франции, назвал пещеру французской Альтамирой и относил рисунки к ориньякскому периоду, то есть их древность составляла от 30 000 до 38 000 лет. Сегодня известно, что рисунки относятся к мадленской культуре, то есть были сделаны 17 000-18 600 лет назад. В зале быков Хабблы восхитились совершенством фигур: единорог, лошади, большой бык, олени, корова, медведь были нарисованы с невероятным мастерством. На глубине 800 м стены пещеры покрывали бесчисленные рисунки. Грейс записала в своем дневнике: «Общее впечатление было во много раз сильнее, чем можно было ожидать».

Изображение из пещеры Ласко. Хаббл с женой посетили ее в 1949 году.

Его мнение в рассматриваемых им проблемах всегда было безупречным. Каждая его статья становилась классической.

Аллан Сандаж о Хаббле

Эдвин и Грейс совершили еще одно путешествие в Европу, посетив Лондон, Эдинбург, Париж, Ласко, Кембридж... В Лондоне они познакомились с королевой Елизаветой I, которой тогда было 26 лет. Также супруги навестили Хойла, Джинса и всех своих добрых британских друзей. После возвращения Эдвин был полон энергии и готовности посвятить себя исследованиям с помощью телескопа в May нт-Пал омаре, который был словно специально задуман для него. Хаббл уже представлял, как он появится в свете, как будет показывать свою медаль за гражданские заслуги, как будет восхищать всех своей британской невозмутимостью... Он заказал херес у своего английского поставщика в Лос-Анджелесе, чтобы выпить за выздоровление...

На следующий день, 28 сентября 1953 года, Эдвин Пауэлл Хаббл умер от тромбоза сосудов головного мозга. Ему исполнилось 64 года. Смерть была быстрой и безболезненной — именно такой, как он мечтал. Траурной церемонии не было — ни торжественной, ни чисто семейной. Грейс исполнила последнее желание мужа, и сегодня никому не известно, где покоятся его останки.

Тот, кто так ценил успех при жизни, после смерти пренебрег им.

Приложение

В классической механике жидкостей есть две базовые формулы, хорошо известные студентам: уравнение постоянства и уравнение Бернулли.

Уравнение постоянства, которое представляет собой не что иное, как выражение сохранения массы, выглядит так:

Но перепадов плотности, согласно космологическому принципу, быть не может. Плотность зависит только от времени, поэтому третье слагаемое можно убрать:

Первое слагаемое зависит только от времени, значит второе тоже может зависеть только от времени при помощи неизвестной функции, которую можно назвать 3H(t). Но

Затем мы можем написать:

Так как H(t) — только функция времени, в формулу можно также включить дивергенцию. Решение представляет собой уравнение типа

где векторная функция φ — некая неизвестная функция. Это выражение действительно является решением дифференциального уравнения, так как дивергенция ротора любого вектора равна нулю. Она не может зависеть от позиционного вектора — только от его модуля, иначе был бы нарушен принцип изотропии. Но ротор такой функции равен нулю, поэтому мы получаем

Это эквивалент формулы Хаббла с уточнением: скорость должна быть чистым расширением. Функция H(t) остается неизвестной, для ее определения нужно использовать другие уравнения, а лучше — релятивистские уравнения сохранения импульса и энергии, которые выходят за рамки нашего приложения. H(t) может принимать положительные, отрицательные, нулевые значения, знак может меняться с течением времени. Наблюдения показывают, что сегодня H₀ положительна. Наблюдается расширение.

Рассмотрим альтернативное рассуждение, которое кажется более простым и основано на уравнении Бернулли. Этот ученый объяснил нам много любопытного в поведении жидкостей. Его знаменитая формула в своей самой известной форме выглядит так:

p+1/2pv2 = постоянная,