Сто лет назад учёные столкнулись с загадкой, которая на первый взгляд казалась изъяном в самой сердцевине общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Эта теория, опубликованная в 1915 году и признанная научным сообществом, предполагала, что Вселенная неизменна и статична — такой она была всегда и такой останется.
Однако космос оказался не столь покорным человеческим ожиданиям.
Взгляд в телескоп, который всё изменил
Когда астрономы начали внимательно изучать ночное небо через мощные телескопы, они обнаружили: далекие галактики ускользают прочь. Причём, чем дальше они находятся, тем стремительнее их удаление. Эта закономерность никак не вписывалась в идею о неизменной Вселенной.
Так появилось предположение: Вселенная не статична, а расширяется. Это не опровергало теорию Эйнштейна — напротив, её уравнения позволяли рассчитать именно такую модель. Просто сам Эйнштейн, как и многие в то время, предпочёл вариант, где космос "замер".
"Это не галактики плывут — это ткань пространства растягивается"
Физики поняли: не галактики разлетаются от точки взрыва, а пространство между ними увеличивается. Это ключевой момент.
Один из наиболее точных образов — воздушный шар с приклеенными на него точками. Когда вы надуваете шар, расстояния между точками растут. Но сами они никуда не движутся. То же происходит и во Вселенной: галактики остаются на своих местах, но пространство между ними расширяется.
Почему "большой взрыв" — плохая метафора
Устоявшаяся аналогия с фейерверком — где все галактики разлетаются от одной точки — на деле сбивает с толку. Она предполагает, что у Вселенной есть центр, а у расширения — направление. Но в действительности, как объясняют физики, всё происходит одновременно и повсюду.
"Трудно, например, представить себе нечто столь большое, как Вселенная, без центра, но физики говорят, что это реальность", — профессор физики в Университете Род-Айленда в США и автор курса по общей теории относительности Роб Койн.
Пространство, время и ещё одно измерение
Чтобы по-настоящему понять структуру Вселенной, важно учитывать не только три привычных пространственных измерения, но и четвёртое — время. Именно в четырёхмерном пространстве-времени формируются все процессы, включая расширение.
Это трудно уложить в голове, ведь наша интуиция привыкла к линейному времени и осязаемым пространственным границам. Тем не менее, научные модели ясно показывают: Вселенная не имеет центра, как и не имеет края.
Центр, которого нет
Итак, если бы вы начали двигаться в любом направлении по Вселенной, то никогда бы не пришли в её центр — потому что такого места просто не существует.
Это как попытка найти середину поверхности воздушного шара — вы можете обойти её сколько угодно, но точку, в которой "всё началось", вы не отыщете.
"Поэтому спрашивать "где находится центр Вселенной?" — это то же самое, что спрашивать "где находится центр поверхности воздушного шара?" Его просто не существует", — отметил профессор физики.
Странная и прекрасная
Даже сегодня, спустя десятилетия после первых открытий, наука не даёт полного ответа, что именно вызывает расширение Вселенной. Мы знаем, что это происходит. Мы знаем, как это происходит. Но мы всё ещё не до конца понимаем, почему.
"Найденный нами ответ — всё расширяется, повсюду, одновременно — даёт представление о том, насколько странна и прекрасна наша Вселенная", — добавил специалист.