Прикладная эниология. Учебное пособие - [7]

В семидесятые годы группой советских и американских ученых под руководством академика Зельдовича была предпринята попытка построить объемную модель распределения материи во Вселенной. Для этой цели в компьютер были введены данные расстояний до многих тысяч галактик. Результат был ошеломляющим — галактики, объединенные в метагалактики, располагались в пространстве как бы на гранях некой ячеистой структуры с шагом порядка 100 млн. световых лет. Внутри этих ячеек наблюдалась относительная пустота (Рис. № 1.3.8.). То есть пространственно-временной континуум оказался структурированным! Это сильно ослабило авторитет теории Большого Взрыва и сторонников фридмановской модели Вселенной. Интересно отметить, что приблизительно в эти же годы эффект структурирования пространства был открыт и советскими биологами. После взбалтывания одноклеточных водорослей хлорелла в аквариуме через некоторое время они принимали или объемную форму дерева, или выстраивали ячеистую структуру наподобие пространственного распределения метагалактик во Вселенной.

До сих пор остается загадкой, как собственно во взрывающейся Вселенной происходило образование галактик и, как следствие — звезд и планетарных систем. Согласно модели горячей Вселенной, популярной на протяжении 40 лет, Мир имел в прошлом высокую плотность и температуру вещества и излучения; в результате расширения (Большого Взрыва), сопровождающегося остыванием, сначала возникли атомы ионизированного газа, а затем под воздействием гравитации — протогалактики, галактики, звезды и т. д. Позже появилась теория инфляционной (раздувающейся) Вселенной, в которой предполагается, что расширение было сильно неравномерным: очень быстрым в начале — 10–30 сек, а затем — все более замедляющимся. В этой теории есть очень важное положение — существование большой «скрытой массы».

Увлечение ученых математическим аппаратом ОТО Альберта Эйнштейна привело к отрыву от физической реальности. При этом приходилось отказываться от законов сохранения энергии-импульса, момента количества вещества и гравитационного поля. А без законов сохранения теория не может быть удовлетворительной. Поэтому в продолжение идей ОТО возникла релятивистская теория гравитации (РТГ), в которой строго выполняются законы сохранения в пространстве Минковского. Согласно РТГ фридмановская однородная и изотропная Вселенная бесконечна, и она может быть только плоской: ее трехмерная геометрия — евклидова. В этом случае плотность вещества во Вселенной точно равна критической плотности. Таким образом, РТГ предсказывала существование во Вселенной «скрытой массы», в 40 раз превышающей наблюдаемую.

Другим важным следствием РТГ является утверждение о равности нулю суммарной плотности энергии, вещества и гравитационного поля, которое однако до сих пор не удалось детектировать и до конца понять сам принцип его действия. Однако релятивистская теория внесла коренные изменения во фридмановскую модель на базе ОТО.

Далее, из ОТО следует, что объекты с массой, превышающей три массы Солнца, за конечный промежуток собственного времени должны неограниченно сжиматься гравитационными силами — коллапсировать, образуя черные дыры, через границы которых не может прорваться даже свет. РТГ же в корне изменяет представление о гравитационном коллапсе — сжатие массивного тела в сопутствующей системе отсчета происходит за конечное собственное время при конечной плотности не более 1016 г/см3. При этом не происходит гравитационного «самозамыкания» звезды и вещество не исчезает из нашего пространства-времени.

Наука не стоит на месте и очередное открытие радиоастрономами реликтового излучения с температурой 30К (градусы Кельвина) вновь внесло сумятицу в уже сложившийся сценарий эволюции Вселенной. Расчеты показали, что это излучение является остатком от горячей фазы Вселенной, когда весь Мир заполняла плазма с температурой 30000К, делавшая его непрозрачным. В дальнейшем при охлаждении она превратилась в нейтральный прозрачный для излучения газ и в результате рекомбинации водорода появились первичные возмущения в газе, ставшие ядрами для формирования протогалактик. Однако эксперименты на радиотелескопе РАТАН-600 (ФОТО № 1.3.9.), проведенные в 1968 году Дж. Силком, показали, что наблюдаемые пространственные неоднородности фонового излучения как минимум на порядок меньше, чем предсказанные в этом сценарии. Ученым фактически нужно было признать, что в природе произошло своего рода космическое чудо: до какого-то момента времени Вселенная была везде однородной и изотропной и, «вдруг», Мир стал состоящим из скопления метагалактик, галактик, звезд, планет…

В некоторой мере появилась надежда в 1979 году, когда выяснилось, что нейтрино — хорошо известные частицы микромира, возможно имеют ненулевую массу покоя. Однако дальнейшие уточнения сценариев первых мгновений эволюции Вселенной убедили ученых, что экстраполяция законов «современной» физики на те условия просто невозможна: в тех условиях должна работать совершенно другая физика, абсолютно не известная человеку и требующая кардинального пересмотра всех свойств микромира и геометрии пространства.