141. Нобелевская антигравитация
Почему Вселенная не слипается, как пельмени, галактики залипают во времени, а Большой Взрыв повторится в миниатюре.
текст: Борислав Козловский
Нобелевские лауреаты - Саул Перлмуттер, Брайан Шмидт и Адам Рис - доказали, что Вселенная расширяется все быстрее и быстрее.
Загадочную силу, которая каждую секунду придает разгон всему космосу, назвали «темной энергией». На нее приходится 72 процентов всей энергии в мире (а на обычное вещество - только 4,6 процента).
Если бы все вещество Вселенной стало начинкой термоядерной бомбы, энергия ее взрыва была бы в десятки тысяч раз меньше той, которая заставляет космос расширяться.
Сами нобелевские лауреаты проделали важный эксперимент: к 1998 году они нашли десятки «космических маяков» - редкие сверхновые, разбросанные по далеким галактикам - и сосчитали расстояние до каждого из них. Но самое важное началось потом.
Теоретикам, которые прочли работы Перельмуттера, Шмидта и Риса, пришлось переписывать историю космоса и картину мироустройства с нуля - второй раз с тех пор, как была придумана теория Большого Взрыва.
Всемирное тяготение больше не всемирное
Закон всемирного тяготения Ньютона велит телам притягиваться друг к другу и ничего не говорит про отталкивание.
Почему тогда все вещество Вселенной не слиплось давным-давно в один большой комок, как пельмени в кастрюле? Этот паракокс волновал астрономов со времен Ньютона, и теория Большого взрыва ничего не исправила.
Если первичный взрыв разбросал материю, как осколки снаряда, то взаимное притяжение вынудит осколки сбросить скорость, остановиться и двинуться назад. Поэтому Эйнштейну пришлось добавить в свои уравнения загадочную поправку - «космологическую константу». Однако теорфизики не любят, когда в стройной математической картине мира появляется «козырь из рукава», только чтобы примирить формулы и реальность. Весь остаток жизни Эйнштейн считал космологическую константу большой ошибкой. Открытие «темной энергии» продемонстрировало, что такая поправка необходима. Только теперь она не просто удерживает космос на месте, а расталкивает его во все стороны.
Большой взрыв повторится в миниатюре
В момент Большого Взрыва космос пребывал в состоянии сингулярности - пространство-время было бесконечно искривлено, отчего все попытки описать этот момент теряют смысл. Астрофизик Алексей Старобинский из Кембриджа выдвинул гипотезу: сингулярность может возникнуть снова за счет «сбоя» (или, как говорят физики, флуктуации) в процессе, который заставляет Вселенную разбухать. Чем это закончится, сказать нельзя - на то она и сингулярность.
Галактики застревают во времени
Вообразим луч света, который послала к Земле далекая галактика. Пока он в пути, пространство между галактикой и нами «раздувается» все быстрей и быстрей - и луч может никогда не достигнуть цели. Это значит, что галактика ушла за наш «горизонт событий»: больше мы ничего о ней не узнаем.
Но ведь когда космос был намного меньше, ее свет наверняка успевал до нас дойти? Значит, для земного наблюдателя галактика «зависнет во времени».
Тысячи лет подряд мы будем видеть свет, посланный ею за секунды до ухода за «горизонт», но со временем он будет все тусклей и тусклей. Это напоминает историю с космонавтом, который падает в черную дыру: для тех, кто остался снаружи, его падение длится вечно.
Небо опустеет
Вскоре после открытия «темной энергии» астрофизик Абрахам Лёб из Гарварда сосчитал: через 100 миллиардов лет звездное небо опустеет - горизонт событий поглотит все, кроме Млечного пути и Туманности Андромеды, ближайшей к нам галактики. По той же причине некоторые объекты в космосе никогда не состарятся - для нас они перестанут существовать молодыми. Лучшие телескопы позволяют увидеть отдельные галактики такими, какими они были всего через 600 миллионов лет после Большого Взрыва (напомним, он случился 13,7 миллиардов лет назад). Подобравшись к горизонту событий, они достигнут «предельного возраста» в четыре с небольшим миллиарда лет и канут в неизвестность.
Источник
текст: Борислав Козловский
Нобелевские лауреаты - Саул Перлмуттер, Брайан Шмидт и Адам Рис - доказали, что Вселенная расширяется все быстрее и быстрее.
Загадочную силу, которая каждую секунду придает разгон всему космосу, назвали «темной энергией». На нее приходится 72 процентов всей энергии в мире (а на обычное вещество - только 4,6 процента).
Если бы все вещество Вселенной стало начинкой термоядерной бомбы, энергия ее взрыва была бы в десятки тысяч раз меньше той, которая заставляет космос расширяться.
Сами нобелевские лауреаты проделали важный эксперимент: к 1998 году они нашли десятки «космических маяков» - редкие сверхновые, разбросанные по далеким галактикам - и сосчитали расстояние до каждого из них. Но самое важное началось потом.
Теоретикам, которые прочли работы Перельмуттера, Шмидта и Риса, пришлось переписывать историю космоса и картину мироустройства с нуля - второй раз с тех пор, как была придумана теория Большого Взрыва.
Всемирное тяготение больше не всемирное
Закон всемирного тяготения Ньютона велит телам притягиваться друг к другу и ничего не говорит про отталкивание.
Почему тогда все вещество Вселенной не слиплось давным-давно в один большой комок, как пельмени в кастрюле? Этот паракокс волновал астрономов со времен Ньютона, и теория Большого взрыва ничего не исправила.
Если первичный взрыв разбросал материю, как осколки снаряда, то взаимное притяжение вынудит осколки сбросить скорость, остановиться и двинуться назад. Поэтому Эйнштейну пришлось добавить в свои уравнения загадочную поправку - «космологическую константу». Однако теорфизики не любят, когда в стройной математической картине мира появляется «козырь из рукава», только чтобы примирить формулы и реальность. Весь остаток жизни Эйнштейн считал космологическую константу большой ошибкой. Открытие «темной энергии» продемонстрировало, что такая поправка необходима. Только теперь она не просто удерживает космос на месте, а расталкивает его во все стороны.
Большой взрыв повторится в миниатюре
В момент Большого Взрыва космос пребывал в состоянии сингулярности - пространство-время было бесконечно искривлено, отчего все попытки описать этот момент теряют смысл. Астрофизик Алексей Старобинский из Кембриджа выдвинул гипотезу: сингулярность может возникнуть снова за счет «сбоя» (или, как говорят физики, флуктуации) в процессе, который заставляет Вселенную разбухать. Чем это закончится, сказать нельзя - на то она и сингулярность.
Галактики застревают во времени
Вообразим луч света, который послала к Земле далекая галактика. Пока он в пути, пространство между галактикой и нами «раздувается» все быстрей и быстрей - и луч может никогда не достигнуть цели. Это значит, что галактика ушла за наш «горизонт событий»: больше мы ничего о ней не узнаем.
Но ведь когда космос был намного меньше, ее свет наверняка успевал до нас дойти? Значит, для земного наблюдателя галактика «зависнет во времени».
Тысячи лет подряд мы будем видеть свет, посланный ею за секунды до ухода за «горизонт», но со временем он будет все тусклей и тусклей. Это напоминает историю с космонавтом, который падает в черную дыру: для тех, кто остался снаружи, его падение длится вечно.
Небо опустеет
Вскоре после открытия «темной энергии» астрофизик Абрахам Лёб из Гарварда сосчитал: через 100 миллиардов лет звездное небо опустеет - горизонт событий поглотит все, кроме Млечного пути и Туманности Андромеды, ближайшей к нам галактики. По той же причине некоторые объекты в космосе никогда не состарятся - для нас они перестанут существовать молодыми. Лучшие телескопы позволяют увидеть отдельные галактики такими, какими они были всего через 600 миллионов лет после Большого Взрыва (напомним, он случился 13,7 миллиардов лет назад). Подобравшись к горизонту событий, они достигнут «предельного возраста» в четыре с небольшим миллиарда лет и канут в неизвестность.
Источник