Вселенная и ее спасение

Вселенная и ее спасениеЕще сто лет назад люди и не подозревали о том, что Вселенная может расширяться. Один из первых намеков на это обстоятельство появился после создания Альбертом Эйнштейном общей теории относительности. Напомним, что ее характерная черта — рассмотрение тяготения с геометрической точки зрения, то есть как следствия деформации пространства-времени вблизи тела, обладающего массой. Решение соответствующих уравнений, полученное Эйнштейном в 1917 году, показалось ему некрасивым, поскольку предполагало , что Вселенная нестационарна и под действием тяготения должна испытывать сжатие. Желая сохранить стационарность Вселенной, Эйнштейн ввел член, который обладал антигравитацией, называемый еще космологической постоянной (из-за того, что автор обозначил его буквой «лямбда», эта добавка получила также название «лямбда-член»). Он должен расталкивать звезды и уравновешивать тяготение. Строго говоря, этот член не следует ни из каких-либо общих соображений, кроме соображений гармонии, и, в сущности, был введен в теорию волюнтаристски. Впоследствии Эйнштейн не мог внятно объяснить, как он пришел к выводу о необходимости лямбда-члена.

Казалось бы, Вселенная была спасена. Но в 1922 году вышла статья советского физика А.А.Фридмана, который, решив уравнения Эйнштейна, показал: даже лямбда-член необязательно уравновешивает гравитацию — все дело в соотношении этих сил, а оно может быть любым. У него получилось три вида моделей Вселенной: с расширением, со сжатием и при крайне маловероятном стечении обстоятельств — в неустойчивом стационарном состоянии, когда малейшее возмущение делает мир нестабильным. Эйнштейн сначала спорил, но по- том был вынужден согласиться, после чего стал высказывать сожаления по поводу введения лямбда-члена в формулы: раз уж гармония все равно невозможна, нет нужды предаваться беспочвенным фантазиям и плодить новые сущности, не имеющие экспериментального обоснования. Многие физики были с ним согласны, и скепсис по поводу вселенской анти-гравитации воцарился на десятилетия. В 1925 году Фридман умер, и его теория, казалось, была забыта. В 1927 году независимо от Фридмана к выводу о нестационарности Вселенной пришел бельгиец Жорж Леметр, но его статью не заметили.

Тем временем астрономы совершили интересное открытие: сотрудник Лоуэлловской обсерватории Весто Слифер в 1912 году обнаружил, что свет от других галактик подозрительно красноватый. Причиной было не увеличение интенсивности свечения в красной области за счет синей, а непосредственное смещение спектральных линий элементов, составляющих звезды. Возникла мысль, что это смещение связано с движением звезд и галактик, а вызвано эффектом Доплера.