|
объяснил, что волны, приходящие от движущегося источника, растягиваются, если источник удаляется, и сжимаются, если он приближается. С проявлением этого эффекта мы все прекрасно знакомы, и мне всегда вспоминается карикатура Сидни Харриса: два ковбоя в прерии глядят на проезжающий вдали поезд, и один говорит другому: «Ах, как я люблю слушать этот одинокий гудок паровоза, когда величина его частоты меняется из-за эффекта Доплера!» В самом деле, и гудок поезда, и сирена скорой помощи звучат выше, когда поезд или машина приближаются, и ниже, когда они удаляются.
Оказывается, то же самое происходит не только со звуковыми волнами, но и со световыми, хотя и по несколько иным причинам. Световые волны от удаляющегося источника – вследствие его локального движения в пространстве или же расширения пространства, разделяющего источник и наблюдателя, – растягиваются и поэтому кажутся боле красными (поскольку красный цвет расположен на длинноволновом краю видимого спектра), а волны из приближающегося источника сжимаются и кажутся более синими. В 1912 г. Слайфер заметил, что линии поглощения от света, исходящего от спиральных галактик, почти всегда систематически сдвинуты в сторону более длинных волн (но у некоторых галактик, в том числе и той, что в Андромеде, свет сдвинут в сторону более коротких волн). Он сделал совершенно правильный вывод, что большинство этих объектов удаляются от нас, причем со значительной скоростью. Хаббл сумел сравнить свои данные о расстояниях до этих спиральных галактик (именно так их теперь приходилось классифицировать) с данными Слайфера о скоростях, с которыми они удаляются. В 1929 г., при содействии сотрудника обсерватории Маунт-Вилсон Милтона Хьюмасона (наделенного такими инженерными талантами, что его приняли на работу в обсерваторию, хотя у него не было даже аттестата о среднем образовании), он объявил об открытии примечательного эмпирического соотношения, которое теперь носит название «закон Хаббла» – линейной зависимости между скоростью удаления галактики и расстоянием до нее. Таким образом, чем дальше от нас галактики, тем быстрее они удаляются! Когда впервые сталкиваешься с этим удивительным фактом – что почти все галактики удаляются от нас, и те, которые в два раза дальше, движутся в два раза быстрее, а те, которые в три раза дальше, в три раза быстрее, – вывод, казалось бы, напрашивается сам собой: мы – центр Вселенной! Как говорят некоторые мои друзья, хорошо бы, чтобы лично мне кто-нибудь ежедневно напоминал, что это не так. И в то же время результат Хаббла в точности совпал с соотношением, которое предсказал Леметр. Наша Вселенная и правда расширяется. Я пытался объяснить этот процесс разными способами и, честно говоря, думаю, что понять его все равно не получится, если не умеешь смотреть на все снаружи – снаружи во вселенском масштабе. Чтобы понять, о чем говорит закон Хаббла, нужно скинуть шоры нашей Галактики и взглянуть на Вселенную извне. Посмотреть снаружи на трехмерную Вселенную трудно, а на двумерную – уже проще. Ниже я нарисовал расширяющуюся Вселенную в два разных момента времени t<sub>1</sub> и t<sub>2</sub>. Как видно, что на второй картинке галактики находятся друг от друга дальше.
А теперь представьте себе, что вы живете в одной из галактик со второго рисунка – я отметил белым – в момент времени t<sub>2</sub>.
Чтобы увидеть, как будет выглядеть эволюция Вселенной с точки зрения этой галактики, я просто наложил правую картинку на левую, совместив «нашу» галактику на обеих картинках.
Вуаля! С точки зрения этой галактики все остальные удаляются от нее, причем те, которые в два раза дальше, удаляются в два раза быстрее, а те, которые дальше в три раза, – в три раза быстрее, и т. |
