Вселенная была стабильной. Нет, расширяется! Замедляется? Ускоряется! И разорвёт каждый атом в вашем теле.

leer en español

Вселенная была стабильной. Нет, расширяется! Замедляется? Ускоряется! И разорвёт каждый атом в вашем теле.

Забудьте всё, что знали о космосе — Вселенная работает против собственных законов.

image

В 1990-е годы астрономы были убеждены, что знают, как устроена Вселенная. Она расширяется, материя внутри неё притягивает саму себя гравитацией, а значит, расширение должно постепенно замедляться. Две международные научные группы взялись измерить скорость этого замедления, рассчитывая таким образом предсказать судьбу всего космоса. Будет ли он вечно расширяться, пока не застынет в равновесии? Или замедление перейдёт в обратный процесс, и Вселенная схлопнется в нечто вроде «Большого бумеранга»?

Ответ, полученный в 1998 году, оказался противоположным ожиданиям. Расширение не замедляется. Оно ускоряется.

История космологии показывает: многие вещи, которые казались очевидными, оказывались иллюзией. Вспомним геоцентризм: веками люди были уверены, что Солнце движется вокруг Земли — ведь именно так видно невооружённым глазом. Но телескоп Галилея в XVII веке разрушил эту картину: Земля вращается вокруг Солнца, а небеса оказались куда ближе, чем думали раньше. Телескопы затем показали горы на Луне, спутники Юпитера, кольца Сатурна, новые планеты и звёзды. То, что казалось «немыслимым», становилось фактом.

Сама идея расширяющейся Вселенной тоже казалась когда-то невозможной. Исаак Ньютон, если бы решился на радикальный эксперимент мысли, мог бы вообразить коллапс космоса или, наоборот, его разрастание. Но даже он этого не сделал. Эйнштейн же в 1915 году создал общую теорию относительности и, применяя её к космосу, получил неустойчивую картину: Вселенная должна либо расширяться, либо сжиматься. Это было настолько неприятно, что он ввёл «космологическую константу» λ (лямбда), чтобы уравновесить уравнения и вернуть себе привычный статичный мир. Позднее Эйнштейн назвал это своей «величайшей ошибкой».

Реальность проявилась в 1920-е годы, когда Эдвин Хаббл с помощью нового гигантского телескопа доказал, что туманные пятна на небе — это отдельные галактики, и что они разбегаются друг от друга. Более того, чем дальше галактика, тем быстрее она удаляется. Это стало прямым доказательством расширяющейся Вселенной. Независимо к той же идее пришёл бельгиец Жорж Леметр, рассчитав её исходя из уравнений Эйнштейна. Если прокрутить процесс назад, утверждал он, всё должно было начаться из единой точки — «первоначального атома».

В 1964 году неожиданное открытие двух инженеров Bell Labs дало ключевое подтверждение этой гипотезе. Они обнаружили слабый фон микроволнового излучения, который пронизывает всё пространство. Сначала его приняли за шум или даже следы голубиного помёта внутри антенны, но физики из Принстона поняли: это реликтовое излучение — прямой след Большого взрыва.

С тех пор астрономы стремились уточнить параметры космоса. В 1970-е американец Аллан Сандейдж сформулировал задачу как «поиск двух чисел»: скорость расширения и скорость его замедления. И в конце XX века две международные группы решили измерить именно замедление, используя вспышки сверхновых типа Ia в далёких галактиках как «стандартные свечи». По логике, график должен был уходить вниз: чем дальше объект, тем больше гравитация должна тормозить его разлёт.

Но результат оказался противоположным. График пошёл вверх. Сверхновые были тусклее и дальше, чем ожидалось. Это означало, что Вселенная не просто расширяется, а делает это всё быстрее.

Чтобы объяснить феномен, учёные ввели понятие «тёмной энергии» . Сегодняшняя космологическая модель предполагает, что 68 процентов Вселенной приходится именно на неё. Обычная материя, из которой сделаны звёзды, планеты и люди, занимает лишь 4,9 процента, а тёмное вещество — 26,8 процента. При этом природа и тёмной энергии, и тёмного вещества остаётся загадкой.

Недавние наблюдения с помощью Dark Energy Spectroscopic Instrument в Аризоне показали, что тёмная энергия могла меняться со временем. Космологи пока не понимают, что это значит для стандартной модели и для судьбы Вселенной. Но история науки намекает: даже самые «очевидные» представления могут снова оказаться ошибкой.