Первый Советский космонавт
Космонавты побывавшие в космосе
Астрономия Древней Греции
Космодром Байканур
Начало космической эры
Космическая техника СССР
Федерация Космонавтики - "Cтраницы история"

Гравитация
Двойные звезды

Тайны космоса XX век. Хроника необъяснимого

    Первая приведенная выше фраза представляет собой удивительный скачок человеческого воображения. Она заменила вселенную хаоса вселенной порядка. Вселенная — судьба человечества — перестала быть счастливой причудой неисчислимого множества известных и неизвестных богов, но оказалась сотворена в стремлении к одной всеобъемлющей цели, которой подчинены светила, справедливым (хотя иногда и мстительным) Богом. Как следует из этой фразы, Солнце поднимается каждое утро и приносит свет и тепло, необходимые для жизни человека, не потому, что бог Шамаш любит ездить на своей колеснице по небу, но потому, что Солнце было создано Господом в незапамятные времена для того, чтобы светить нам днем. Оно существует именно для этой цели и будет появляться всегда. Оказалось, уже не надо волноваться каждую ночь, не раздумает ли Шамаш выехать утром. Не надо вырезать птичьи желудки или сердца дев и приносить их на алтари, чтобы Ушас ниспослала заход Солнца, Энки послал рыбу на завтрак, а Иммер напоил поле дождем. Во Вселенной есть порядок, дисциплина, цель, как и у нас. Первая фраза легла в основу представлений о Вселенной, доступной пониманию, и стала фундаментом системы моральных и религиозных ценностей, сохранившихся тысячелетия, которые, хотя на практике и часто нарушаются, но тем не менее служат подкладкой ткани нашей цивилизации.
    
    Вторая фраза еще более удивительна. Эта формулировка стала возможной лишь во вторую половину нашего века: как это ни удивительно, теперь мы можем сказать нечто определенное о сотворении нашего мира. Мы определенно знаем, что Земля родилась далеко не сразу; в действительности прошло много миллиардов лет между началом Вселенной и рождением Земли. Множество звезд сгорело и кануло в небытие задолго до того, как, выражаясь символически, взгляд Создателя упал на Землю, которая была тогда сгустком пыли.
    Сведения об этом пришли из разных областей знания — из ядерной физики, геологии, а также астрономии. Все эти сведения объединяются в единое целое, так что для сомнений не остается разумных оснований. Если начать сначала, то можно утверждать, что Вселенная, в которой мы живем, возникла при фантастическом катаклизме, который называют Большим взрывом. Мы не знаем, чем он был вызван и что было до него, существуют ли другие вселенные (быть может, образующие бесконечную последовательность, простирающуюся за начало времени) и будет ли процесс эволюции продолжаться в будущем бесконечно долго или же наша Вселенная представляет собой итог всего сущего. Наше воображение теряется в бессилии перед этими сложными вопросами. Однако мы определенно знаем, что современная Вселенная образовалась в момент Большого взрыва. Свидетельством этого события служит почти изотропное фоновое излучение, заполняющее Вселенную, — медленно угасающий реликт первичного взрыва. Другое свидетельство мы видим в движении галактик, которые все еще разбегаются от нас и друг от друга после этого взрыва. Именно наблюдения движения галактик позволили нам получить первый намек на общую структуру Вселенной. В основе этих наблюдений лежат измерения длин волн линий в спектрах горячих газов.
    В начале этого века было открыто, что раскаленный газ излучает свет на дискретных длинах волн, образующих последовательности спектральных линий, причем эта последовательность для разных газов неодинакова. В сущности спектр излучения служит своеобразным «отпечатком пальцев», позволяющим отождествить газ. Таким методом астрономы проанализировали свет, приходящий к нам от звезд нашей Галактики, и установили, что все звезды состоят почти целиком из водорода. Когда были получены спектры других галактик, то оказалось, что во многих случаях спектральные линии по взаимному расположению соответствуют водородным, но смещены к более длинным волнам. Этот эффект, получивший название доплеровского смещения, удалось объяснить в рамках теории относительности Эйнштейна.
    В 1917 г., еще до того как его общая теория относительности получила признание, Эйнштейн сделал попытку применить ее ко всей Вселенной. Он сумел найти единственное решение релятивистских уравнений, которое определяло статическую однородную вселенную с искривленным безграничным, хотя и конечным, пространством и равномерным временем. Он был несколько озадачен, когда голландский математик де Ситтер нашел другое решение, соответствующее пустой вселенной, но обладающее особым свойством: если в нее вносится небольшое количество вещества, оно самопроизвольно разлетается в бесконечность. Однако, поскольку нашу Вселенную, очевидно, нельзя считать пустой, решение де Ситтера можно было игнорировать как нереальное.
     Однако для математиков нет ничего нереального, и в 1924 г. советский математик Александр Фридман открыл целый спектр возможных решений, в которых вещество, свойственное вселенной Эйнштейна, самопроизвольно разлеталось, как и во вселенной де Ситтера. Бельгийский аббат Жорж Леметр проэкстраполировал этот разлет назад во времени к точке с бесконечной плотностью в нулевой момент времени, т. е. к особой или «сингулярной» точке. Этот термин используется для обозначения физически невозможной ситуации — невозможной с точки зрения известных нам законов физики. Математически это соответствует функции, которая «плохо» себя ведет: разрывна, или имеет разрывную производную.
    Дело обстоит так, как если бы след реактивного самолета, летящего из Майами в НьюЙорк, на экране радиолокатора над Ричмондом внезапно прервался, а затем столь же внезапно появился на положенном месте. Для реального самолета в нашем мире это невозможно: увидев такую картину на экране радиолокатора, оператор решил бы, что система неисправна. Именно так сперва и подумал Эйнштейн и многие другие, когда обнаружилась сингулярность в начале времени в решениях релятивистских уравнений, полученных Фридманом и Леметром.
    Очень смущал разлет вещества в этих решениях: это означало, что вселенная не может существовать как устойчивая статическая система, а должна непрерывно расширяться. (В действительности, как уже отмечалось, решения Фридмана образуют семейство, включающее как возможность расширения, так и возможность сжатия; но статическая, не зависящая от времени вселенная не принадлежит к их числу.)
    Когда удалось осознать смысл этих решений, появилась модель вселенной Эйнштейна — Фридмана. Из этой модели следует, что наша Вселенная начиналась как сингулярность в состоянии, нисколько не соответствующем современной физической реальности, — состоянии бесконечно большого сжатия и плотности. В самом начале процесс, напоминающий взрыв, привел к разлету всего вещества Вселенной, который наблюдается и поныне в виде галактик, удаляющихся друг от друга.

 Пионеры ракетной техники
 Начало космической эры
 Ракеты носители
 Человек в космосе
 Голоса из космоса
 Космическая метеорология
 Изучение Земли
 Наука о космосе
 Полеты ЛМС к Луне
 Полеты ЛМС к планетам
 Человек на Луне
 Первыe космические станции
 Рукопожатие на орбите
 Спейс Шаттл
 Полет человека на Марс
 Завод в космосе
 Электростанции в небе
 База на Луне
Космические поселения
 Развитие ракетно-космической техники в СССР
 Советские исследования планеты Венера
 Oрбитальные станции «Салют» Второго поколения
 Исследования по космическому производству В СССР