Космос становится больше. Хаббл. Расширение Вселенной - [45]
В октябре Старр, наконец, разрешил Хабблу провести серию наблюдений в Маунт-Паломаре. Грейс сопровождала мужа, но она не могла ночевать в монастыре, потому что женщин туда не допускали. Наблюдения проводили Аллан Сандаж, обученный Хьюмансоном, и еще один молодой астроном — очень известный сегодня Хэлтон Арп. Сандаж всегда восхищался Хабблом как своим учителем, но их близкому знакомству помешал сердечный приступ ученого. Позже Сандаж говорил, что в течение четырех десятилетий был учеником величайшего астронома.
Часто великие ученые выступают и мыслителями, что проявляется в их любопытстве к темам, не касающимся их специальности. Широкий спектр интересов Хаббла свидетельствует о том, что он был именно таким ученым. В 1949-м, на следующий год после сердечного приступа, Эдвин с Грейс поехали в Европу — в этот раз им удалось посетить пещеру Ласко. Эта пещера находится в Монтиньяке, недалеко от Брив-ла-Гайард, то есть в самом сердце Франции, поэтому любопытство Хаббла достойно восхищения. Слава шла впереди ученого, и благодаря этому у него было два прекрасных гида — те самые молодые люди, которые открыли пещеру 10 десять лет назад (к описываемому времени они превратились в зрелых 27-летних мужчин). Эдвина и Грейс повели по всем галереям, закрытым для посещений. Аббат Брейль, высший авторитет по искусству палеолита во Франции, назвал пещеру французской Альтамирой и относил рисунки к ориньякскому периоду, то есть их древность составляла от 30 000 до 38 000 лет. Сегодня известно, что рисунки относятся к мадленской культуре, то есть были сделаны 17 000-18 600 лет назад. В зале быков Хабблы восхитились совершенством фигур: единорог, лошади, большой бык, олени, корова, медведь были нарисованы с невероятным мастерством. На глубине 800 м стены пещеры покрывали бесчисленные рисунки. Грейс записала в своем дневнике: «Общее впечатление было во много раз сильнее, чем можно было ожидать».
Изображение из пещеры Ласко. Хаббл с женой посетили ее в 1949 году.
Его мнение в рассматриваемых им проблемах всегда было безупречным. Каждая его статья становилась классической.
Аллан Сандаж о Хаббле
Эдвин и Грейс совершили еще одно путешествие в Европу, посетив Лондон, Эдинбург, Париж, Ласко, Кембридж... В Лондоне они познакомились с королевой Елизаветой I, которой тогда было 26 лет. Также супруги навестили Хойла, Джинса и всех своих добрых британских друзей. После возвращения Эдвин был полон энергии и готовности посвятить себя исследованиям с помощью телескопа в May нт-Пал омаре, который был словно специально задуман для него. Хаббл уже представлял, как он появится в свете, как будет показывать свою медаль за гражданские заслуги, как будет восхищать всех своей британской невозмутимостью... Он заказал херес у своего английского поставщика в Лос-Анджелесе, чтобы выпить за выздоровление...
На следующий день, 28 сентября 1953 года, Эдвин Пауэлл Хаббл умер от тромбоза сосудов головного мозга. Ему исполнилось 64 года. Смерть была быстрой и безболезненной — именно такой, как он мечтал. Траурной церемонии не было — ни торжественной, ни чисто семейной. Грейс исполнила последнее желание мужа, и сегодня никому не известно, где покоятся его останки.
Тот, кто так ценил успех при жизни, после смерти пренебрег им.
Приложение
В классической механике жидкостей есть две базовые формулы, хорошо известные студентам: уравнение постоянства и уравнение Бернулли.
Уравнение постоянства, которое представляет собой не что иное, как выражение сохранения массы, выглядит так:
Но перепадов плотности, согласно космологическому принципу, быть не может. Плотность зависит только от времени, поэтому третье слагаемое можно убрать:
Первое слагаемое зависит только от времени, значит второе тоже может зависеть только от времени при помощи неизвестной функции, которую можно назвать 3H(t). Но
Затем мы можем написать:
Так как H(t) — только функция времени, в формулу можно также включить дивергенцию. Решение представляет собой уравнение типа
где векторная функция φ — некая неизвестная функция. Это выражение действительно является решением дифференциального уравнения, так как дивергенция ротора любого вектора равна нулю. Она не может зависеть от позиционного вектора — только от его модуля, иначе был бы нарушен принцип изотропии. Но ротор такой функции равен нулю, поэтому мы получаем
Это эквивалент формулы Хаббла с уточнением: скорость должна быть чистым расширением. Функция H(t) остается неизвестной, для ее определения нужно использовать другие уравнения, а лучше — релятивистские уравнения сохранения импульса и энергии, которые выходят за рамки нашего приложения. H(t) может принимать положительные, отрицательные, нулевые значения, знак может меняться с течением времени. Наблюдения показывают, что сегодня H>0 положительна. Наблюдается расширение.
Рассмотрим альтернативное рассуждение, которое кажется более простым и основано на уравнении Бернулли. Этот ученый объяснил нам много любопытного в поведении жидкостей. Его знаменитая формула в своей самой известной форме выглядит так:
