1
Например, российский учёный Валерий Дёмин (1942—2006) о теории Большого взрыва писал следующее: «Эта теория целиком и полностью родилась „на кончике пера“ и соткана из тончайшей математической паутины. Её возможное соответствие космической реальности целиком и полностью зиждется на энтузиазме и активности авторов, поддерживающих друг друга и поддерживаемых не менее дружно всеми возможными информационными средствами. В действительности ничего, кроме искусной комбинации математических отношений, существующих в двух вариантах – либо в голове теоретика, либо в письменном или напечатанном виде, авторы „взрывотворящих“ космологических гипотез предложить не могут» (Дёмин, 1999).
2
Демиург (греч. demiurgos – мастер, ремесленник) – в античной философии (у Платона) персонифицированное непосредственно творческое начало мироздания, создающее космос из материи в соответствии с вечным образцом.
3
Кант и Лаплас: два взгляда на мироздание Иммануил Кант и Пьер Лаплас создали схожие модели происхождения Солнечной системы, хотя их философские взгляды на мир были различными. Лаплас был атеистом. В известном диалоге между Лапласом и Наполеоном на вопрос Наполеона, почему в «Небесной механике» Лапласа ни разу не упоминается Бог, учёный ответил: «Я в этой гипотезе не нуждался». Для Канта атеистические взгляды на происхождение мира были чужды. Сам он был деистом и считал, что Бог изначально заложил законы, в соответствии с которыми возникло всё то, что мы видим вокруг себя. «Итак, материя, – писал Кант, – составляющая первичное вещество всех вещей, подчинена известным законам и, будучи предоставлена их свободному воздействию, необходимо должна давать прекрасные сочетания. Она не может уклониться от этого стремления к совершенству. Поскольку, следовательно, она подчиняется некоему мудрому замыслу, она необходимо была поставлена в такие благоприятные условия некоей господствующей над ней первопричиной. Этой причиной должен быть Бог уже по одному тому, что природа даже в состоянии хаоса может действовать только правильно и слаженно» (Кант, 1963). В другом месте о необходимости Божественного присутствия в природе Кант писал следующее: «Можно было бы в некотором смысле сказать без всякой кичливости: дайте мне материю, и я построю из нее мир… А мыслимо ли похвастаться подобным успехом, когда речь идет о ничтожнейших растениях или о насекомых? Можно ли сказать: дайте мне материю, и я покажу вам, как можно создать гусеницу? Не споткнёмся ли мы здесь с первого же шага, поскольку неизвестны истинные внутренние свойства объекта и поскольку заключающееся в нём многообразие столь сложно? Поэтому пусть не покажется странным, если я позволю себе сказать, что легче понять образование всех небесных тел и причину их движений, короче говоря, происхождение всего современного устройства мироздания, чем точно выяснить на основании механики возникновение одной только былинки или гусеницы» (Кант, 1963).
4
Исаак Ньютон: что управляет мирозданием В своём эссе De gravitatione Ньютон обосновывал вечность и неизменную природу пространства тем, что «она порождается вечным и неизменным Существом». В 31-м параграфе «Оптики» Ньютон отверг идею, будто мир мог возникнуть из хаоса под действием одних лишь законов природы. Мир, указывал Ньютон, должен был быть создан Богом, который является личностью, «весьма сведущей в механике и геометрии». К такому выводу он пришёл на том основании, что гравитации, направленной к центру тела, было явно недостаточно, чтобы объяснить, как планеты оказались на орбитах. Тело, падающее к Солнцу, должно было приобрести поперечную компоненту движения, чтобы начать вращение по орбите, а не упасть на Солнце или пролететь мимо него. Поскольку параболические и гиперболические траектории соответствовали обратноквадратичному закону гравитации, то, чтобы попасть на замкнутую эллиптическую орбиту, планета должна испытать строго определённый «толчок» в строго определённый момент времени. Точно вычислить этот момент и силу толчка могло только Божество, которому следовало принять во внимание «несколько расстояний: от Солнца до основных планет, от Сатурна, Юпитера и Земли – до спутников, и скорости, с которыми эти планеты могли вращаться на заданной дистанции вокруг центральных тел, имеющих заданное количество материи». Кроме этого, Ньютон считал, что для существования и длительной работы систем требуется предохранение в форме Божественного провидения, без которого планеты сбились бы с пути или врезались в Солнце. Движение, согласно известному афоризму Ньютона, легче теряется, чем приобретается. Вторжение внешних тел вносит хаос в систему, поскольку те воздействуют на любые планеты, оказавшиеся поблизости. Да и Солнце может терять свою массу посредством испарения. Ньютон считал, что Бог, который «пребывал всюду с начала времён», непосредственно поддерживает Вселенную и управляет ей (Брук, 2004).
5
Независимо от Фридмана в 1927 г. к такому же выводу пришёл бельгийский священник и астроном Жорж Леметр (см. далее).
6
Эффект Доплера заключается в том, что при удалении от нас какого-либо источника колебаний, воспринимаемая нами частота колебаний уменьшается, а длина волны соответственно увеличивается. При излучении происходит «покраснение», т. е. оптические линии спектра сдвигаются в сторону более длинных красных волн. В противном случае линии спектра смещаются в синюю сторону.
7
Такую закономерность можно объяснить, если рассматривать Вселенную в виде раздувающегося шара, на поверхности которого располагаются галактики и их группы. Представьте себе воздушный шар, на поверхности которого стоят две метки. Когда мы начнём его раздувать, то увидим, что с ростом размера шара увеличиваются и расстояния между метками. При этом, чем дальше друг от друга находятся метки на его поверхности, тем быстрее они будут удаляться при расширении. Допустим, что радиус воздушного шара удваивается каждую секунду. Тогда две метки, разделённые первоначально расстоянием в один сантиметр, через секунду окажутся уже на расстоянии двух сантиметров друг от друга (если измерять вдоль поверхности воздушного шара), так что их относительная скорость составит один сантиметр в секунду. С другой стороны, пара меток, которые были отделены десятью сантиметрами, через секунду после начала расширения разойдутся на двадцать сантиметров, так что их относительная скорость будет равна десяти сантиметрам в секунду. Точно так же происходит и в модели расширяющейся Вселенной: скорость, с которой любые две галактики удаляются друг от друга, пропорциональна расстоянию между ними. В этом случае красное смещение галактики должно быть прямо пропорционально её удалённости от нас – это та самая зависимость, которую обнаружил Хаббл. По закону Хаббла скорость удаления галактики определяется умножением расстояния до неё на некоторую постоянную, которая получила название постоянной Хаббла (Хокинг, 2006б).
8
Часто в литературе можно встретить описание физических характеристик «первобытного атома». Его размер равен примерно 10>—33 см, плотность – 10>94 г/см>3. Что собой представляют эти величины и откуда они берутся? Разумеется, «первобытный атом» никто не измерял. Все приводимые цифры не что иное, как предельные размеры планковских квантов (Ксанфомалити, 2005).
9
Термин «Большой взрыв» был придуман английским космологом Фредом Хойлом (см. далее). Он крайне скептически относился к данной теории и назвал её Большим взрывом как бы в насмешку. Но этот яркий и наглядный термин так за ней и закрепился.
10
Полученные Г. Гамовым результаты оказались довольно плохим прогнозом температуры космического излучения по сравнению с прогнозами других учёных: С. Гийом (5°К <Т <6°К), А. Эддингтон (3,1°К), Е. Регенер и У. Нернст (2,8°К), А. МакКеллар и Г. Герцберг (2,3°К), Ф. Фрейндлих и М. Борн (1,9°К
11
ЧТО ЯВЛЯЕТСЯ ИСТОЧНИКОМ ФОНОВОГО КОСМИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ? На сегодняшний день одним из самых серьёзных аргументов против интерпретации фонового излучения как реликтового, является факт отсутствия так называемых «теней» со стороны скоплений галактик. Если фоновое излучение является эхом Большого взрыва, и приходит к нам из далёких краёв Вселенной, то ясно, что на пути ему встречаются скопления галактик, содержащие высокоэнергетические электроны, которые сталкиваясь и взаимодействуя с отдельными фотонами микроволнового излучения, отклоняют их от своих исходных путей и тем самым создают эффект затенения. Этот эффект был впервые предсказан в 1969 г. советскими учёными Р. Сюняевым и Я. Зельдовичем (эффект Сюняева-Зельдовича). В 2006 г. команда учёных из университета Алабамы (США) во главе с профессором Ричардом Лью (Richard Lieu) использовали данные, полученные с помощью запущенного NASA исследовательского спутника WMAP, для обнаружения теней в космическом микроволновом излучении, и не обнаружила ожидаемого эффекта затенения от галактик. Учёные изучили 31 скопление галактик и в 75% случаях затенение отсутствовало (Lieu, 2006). В 2007 г. другие учёные (Р. Билби и Т. Шанкс) изучили 38 скоплений, и также не обнаружили ожидаемого эффекта (Bielby, 2007). «Если вы видите тень, – говорит Р. Лью, – это означает, что излучение происходит из-за скопления. Если вы не видите тени, то у вас есть что-то вроде проблемы». Как и теневые фигуры на стене, эти тени будут образовываться только в том случае, если все три компонента (свет, объект и наблюдатель) будут в правильном порядке. Если объект не бросает тень, это может быть потому, что источник света ближе к наблюдателю, чем объект, что в свою очередь может означать, что космический микроволновый фон не исходит из дальних краёв Вселенной (Lieu, 2006). Что же может быть источником фонового космического излучения? Согласно одной из гипотез – это столкновения нейтрино (антинейтрино). Нейтрино в гигантских количествах испускается звёздами. Благодаря чрезвычайной легкости, эти частицы движутся с релятивистскими скоростями и с легкостью покидают не только систему звезды, но и галактику. Сталкиваясь в межгалактическом пространстве с нейтрино от других звёзд, они переходят в возбуждённые состояния. Затем по истечении определенного времени возбуждённые нейтрино переходят в состояния с меньшей энергией с испусканием низкоэнергетических фотонов. При этом излучение фотонов происходит в межгалактическом пространстве. Таким образом, создается иллюзия появления электромагнитного излучения из ничего (кажущееся нарушение закона сохранения энергии) или из далёкого прошлого (Большой взрыв). Следующим источником фонового космического излучения является взаимодействие фотона с нейтрино. Фотоны светового, ультрафиолетового или инфракрасного диапазона, столкнувшись с нейтрино, отдают ему малую, но отличную от нуля часть своей энергии. Вследствие этого нейтрино переходит в возбужденное состояние с последующим испусканием кванта микроволнового излучения. Ещё одним источником фонового космического излучения являются реакции аннигиляции пар элементарных частиц – это аннигиляция пары «нейтрино-антинейтрино», сюда можно также добавить пару «электрон-позитрон» (Горунович, 2013). Помимо этих, в литературе фигурируют и другие претенденты на источники фонового излучения.
12
Киржниц Давид Абрамович (1926—1998) – российский физик и астрофизик, член-корреспондент РАН, специалист в области теоретической ядерной физики и теории экстремальных состояний вещества.