Проблемы современной космологии. Часть 1
Вплоть до начала XX в. сохранялись убеждения о неизменности мира, и именно эти убеждения, имеющие столь почтенную историю, сыграли решающую роль, когда А. Эйнштейн попытался применить созданную им общую теорию относительности к описанию Метагалактики, точнее, к объяснению ее неизменности. Поскольку непосредственно из уравнений Эйнштейна неизменности Метагалактики не следовало (подробнее см. следущий параграф), он добавил к своим уравнениям так называемый Л-член, отражающий существование гипотетических сил, препятствующих силам тяготения, и в 1917 г. построил стационарную модель Метагалактики.
Однако с давних пор как в философии, так и в естествознании известно утверждение о том, что нецелесообразно умножение сущностей сверх необходимого, и вскоре Л-член, введенный Эйнштейном без каких-либо физических предпосылок, кроме более чем тысячилетнего убеждения мирового сообщества о неизменности Метагалактики, стал рассматриваться как такая «лишняя сущность»: в 20-х гг. прошлого века А. А. Фридман решил уравнения Эйнштейна, показав, что в случае отсутствия Л-члена Метагалактика эволюционирует. Последовала дискуссия, после чего Эйнштейн признал этот результат, что нашло отражение в его книге [113]. Однако признание Эйнштейна не означало признания научной общественности, которая еще несколько лет считала вывод Фридмана скорее матеметическим курьезом, чем глубоким физическим результатом. Лишь в 1929 г., после наблюдения Э. Хабблом эффекта разбегания галактик, произошел очень быстрый переворот в общественном мнении: Метагалактика нестационарна. К сожалению, сам Фридман не смог стать свидетелем э того события — он скончался в 1925 г. в возрасте 37 лет.
Достижения Фридмана и Хаббла, можно сказать без преувеличения, оказались поворотным пунктом в истории астрономии. Они покончили с главным заблуждением о стационарности Метагалактики. Важность этого результата выходит далеко за пределы констатации факта. Признание эволюции Метагалактики в пространстве-времени влечет за собой и другое мировоззренческое следствие — существование эволюции таких космических объектов, как галактики и звезды. Признание изменчивости этих объектов пришло, разумеется, не сразу. Прошло примерно два десятилетия после работ Фридмана и Хаббла, прежде чем идея неизменности Метагалактики сменилась идеей всеобщей эволюции. Однако несомненно, что выводы, сделанные Фридманом и Хабблом, были одним из двух факторов, стимулировавших кардинальную смену представлений о Метагалактике. Другим же фактором, естественно, являлся технический прогресс в развитии электроники, приборостроения и ракетной техники, создавший предпосылки для превращения оптической астрономии во всеволновую. Побочным следствие м изобретения радаров была радиоастрономия, позволившая наблюдать космос в радиодиапазоне. Но оптический (E1 ~ 1 3 эВ) и радиодиапазон (E1 < 10~3 эВ) — единственные диапазоны излучения, которые почти без поглощения проходят через атмосферу Земли. Инфракрасный (E1 ~ 10"3 1 эВ), ультрафиолетовый (E1 ~ 3 -Ь 100 эВ), рентгеновский (E1 ~ 100-М О5 эВ) и гамма (E1 > 105 эВ) диапазоны поглощаются атмосферой (за одним исключением: у поверхности Земли можно регистрировать каскады, вызванные гамма-квантами и (или) элементарными частицами очень высоких энергий), поэтому приборы для регистрации излучения в этих диапазонах приходится выносить на границу атмосферы, используя баллоны, или за ее пределы, используя ракеты и спутники. Да и регистрирующие приборы в этих диапазонах не имеют ничего общего с оптическими телескопами, а синтезируют достижения микроэлектроники и ядерной физики. Не входя в детали, отметим, что каждый диапазон имеет свои специфические технические решения.
Другие части: