Научный взгляд на устройство вселенной

430 МАСШТАБИРОВАНИЕ 
ВСЕЛЕННОЙ
блюдательных возможностей позволяет допустить существование 
там новых необычных явлений. Другие структуры, другие измере-
ния, даже другие законы природы могут иметь место до тех пор, 
пока их существование не вступает в противоречие с наблюдае-
мыми явлениями. Это не означает, что буквально математически 
непротиворечивые структуры физически существуют в природе, 
как иногда утверждает мой коллега-астрофизик Макс Тегмарк. 
Однако это означает все же, что там, за горизонтом, может нахо-
диться множество самых неожиданных явлений и объектов.
Мы пока не знаем, существуют ли другие измерения или дру-
гие вселенные. Более того, мы не можем даже сказать наверняка, 
конечна Вселенная в целом или бесконечна, хотя большинство 
из нас считает, что, скорее всего, бесконечна. Ни одно наблюде-
ние, ни одно измерение не дают никаких признаков ее конца, 
но дальность наблюдений и измерений ограничена. Вообще, Все-
ленная может иметь конец, так же как может иметь форму мяча 
или воздушного шара. Но в настоящее время ни одно теоретиче-
ское или экспериментальное свидетельство не указывает на это.
Большинство физиков предпочитают не думать слишком мно-
го о том, что царит за пределами видимой Вселенной, поскольку 
мы вряд ли когда-нибудь узнаем, что там. Однако любая теория 
гравитации или квантовой гравитации дает нам математические 
инструменты для предположений и прогнозов. На основе теоре-
тических методов и гипотез о дополнительных пространственных 
измерениях физики иногда придумывают экзотические варианты 
иных вселенных, которые либо вообще не контактируют с нашей 
Вселенной, либо контактируют только через гравитацию. Как го-
ворилось в главе 18, специалисты по теории струн и другие физи-
ки рассматривают возможность существования мультивселенной, 
состоящей из множества независимых вселенных, что согласуется 
с уравнениями теории струн; иногда эти рассуждения сочетаются 
с антропным принципом, который использует возможную множе-
ственность вселенных в своих интересах. Некоторые даже пыта-
ются отыскать сигнатуры, по которым в будущем можно было бы 
судить о существовании подобных мультивселенных. Как мы виде-
ли в главе 17, в одном конкретном сценарии двухбрановая мульти-

ВСЕЛЕННАЯ 
НАИЗНАНКУ 431
вселенная помогла бы нам получить ответы на некоторые вопросы 
физики элементарных частиц — и в этом случае имела бы прове-
ряемые следствия. Но большинство дополнительных вселенных, 
будучи возможными, в обозримом будущем наверняка останутся 
за пределами наших экспериментальных проектов. Поэтому пока 
они останутся лишь теоретическими абстрактными гипотезами.
БОЛЬШОЙ ВЗРЫВ: 
ОТ МАЛОГО К БОЛЬШОМУ — СКВОЗЬ ВРЕМЯ
Теперь, когда мы вышли в пространство и рассуждаем о самых 
больших размерах, которые можно увидеть в наблюдаемой Все-
ленной, можно сказать, что мы достигли внешних пределов види-
мого (и вообразимого). Попробуем разобраться, как Вселенная, 
в которой мы живем, развивалась во времени и откуда взялись те 
громадные структуры, которые мы сегодня видим. Теория Боль-
шого взрыва говорит нам, что Вселенная за 13,75 млрд лет своей 
жизни выросла с первоначального размера до нынешних 100 млрд 
световых лет. Фред Хойл шутливо назвал теорию в честь первона-
чального толчка — взрыва, после которого раскаленный плотный 
шар начал расширяться, превращаясь в массу звезд и звездных 
структур, которые мы наблюдаем: шар рос, вещество «растека-
лось» по все большему объему и постепенно остывало.
Однако есть вещи, о которых мы вообще ничего не знаем: 
что
, собственно, взорвалось в самом начале и как это произошло 
или хотя бы какого оно было размера до взрыва. Если последующую 
эволюцию Вселенной мы себе более или менее представляем, то ее 
рождение по-прежнему покрыто тайной. Но хотя теория Большого 
взрыва ничего не говорит нам о начальном моменте существования 
Вселенной, это все же очень успешная теория, которая может мно-
гое сообщить нам о ее последующем развитии. Сегодняшние на-
блюдения вместе с теорией Большого взрыва позволяют нам в зна-
чительной степени восстановить ход эволюции нашей Вселенной.
В начале XX в. никто еще не знал, что Вселенная расши-
ряется. Вообще, в тот момент, когда Эдвин Хаббл впервые взгля-
нул на небо, об эволюции Вселенной известно было очень мало. 

432 МАСШТАБИРОВАНИЕ 
ВСЕЛЕННОЙ
Харлоу Шепли измерил Млечный Путь и получил 300 000 свето-
вых лет в поперечнике, но при этом он был убежден, что, кроме 
Млечного Пути, во Вселенной ничего нет. В 1920-е гг. Хаббл по-
нял, что некоторые туманности, которые Шепли считал пылевыми 
облаками (и которые выглядели под стать этому скучному назва-
нию), на самом деле представляют собой галактики, отстоящие 
от нас на миллионы световых лет.
Распознав галактики, Хаббл сделал второе поразительное от-
крытие — расширение Вселенной. В 1929 г. он отметил красное 
смещение галактик, то есть доплеровский эффект, при котором 
свет от более далеких объектов сдвигается к большим длинам 
волн. Красное смещение свидетельствовало о том, что галактики 
удаляются от нас, примерно так же, как более глухой вой сирен 
машины скорой помощи говорит о том, что машина быстро уда-
ляется прочь (рис. 71). Оказалось, что галактики, которые Хаб-
блу удалось выявить, не являются неподвижными по отношению 
к Солнечной системе, а разбегаются в разные стороны. Эффект 
видимого разбегания галактик было легче всего объяснить тем, 
что мы живем в расширяющейся Вселенной, где расстояния между 
галактиками постоянно увеличиваются.

жүктеу/скачать 8,11 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: