О времени, пространстве и других вещах - Айзек Азимов

Существует еще предположение, согласно которому Вселенная колеблется. Расширение со временем замедлится до момента статической паузы, после чего начнется сжатие. Оно будет происходить все быстрее до тех пор, когда Вселенная уплотнится до размеров небольшой сферы, которая взорвется, и начнется новое расширение.

Если это справедливо, при замедлении расширения красное смещение уменьшится, и ночное небо начнет постепенно светлеть. В момент достижения статической паузы ночное небо будет залито звездным светом в полном соответствии с парадоксом Олберса. Затем вместе со сжатием начнется фиолетовое смещение, увеличится количество поступающей энергии, и небо будет разгораться все ярче.

Это будет справедливо не только для Земли (если в далеком будущем при начавшемся сжатии Вселенной она еще будет существовать), но и для любого тела во Вселенной. В статичной или, что еще хуже, сжимающейся Вселенной, согласно парадоксу Олберса, не будет ни холодных, ни твердых тел. Везде будет сохраняться одинаково высокая температура (полагаю, она будет измеряться миллионами градусов), и жизнь попросту не сможет существовать.

Итак, я вернулся к своему первоначальному утверждению. Причина существования жизни на Земле или любой другой планете во Вселенной заключается в том, что далекие галактики удаляются от нас.

Сейчас, когда мы знаем все плюсы и минусы парадокса Олберса, возможно ли (как вы полагаете?) считать удаление от нас далеких галактик обязательным следствием черноты ночного неба? Быть может, мы даже можем дополнить известное изречение французского философа Рене Декарта.

Он сказал: «Я мыслю, значит, я существую».

А мы можем добавить: «Я существую, значит, Вселенная расширяется».

Глава 10

Каждый раз по галактике

Несколько лет назад в школе, находящейся по соседству с моим домом, был пожар. Собственно говоря, огня там почти не было. Правда, было много дыма, закоптившего несколько комнат в полуподвальном помещении. Занятия к моменту начала пожара давно закончились, так что пострадавших не было.

И все равно: как только на улице появилась первая пожарная машина, вокруг начали собираться зрители. Казалось, все бездельники города и его окрестностей прибыли, чтобы поглазеть на огонь. Они приезжали на машинах, повозках и велосипедах, некоторые приходили пешком. Многие из них были с подружками, престарелыми родителями и детьми.

Они заполонили все окрестные улицы, поэтому средства пожаротушения можно было доставить на место разве что вертолетом.

Так происходит, к сожалению, отнюдь не редко. Каждая большая или маленькая катастрофа неизменно собирает толпу зевак. Что их привлекает? По-моему, две причины: во-первых, возможность поглазеть на разрушения и чужие несчастья, во-вторых, максимально затруднить и отсрочить прибытие на место трагедии подразделений, задачей которых является охрана жизни и собственности.

Скажу сразу, я не рванулся вслед за толпой смотреть на пожар, чем был чрезвычайно горд. Но должен признаться, не потому, что у меня отсутствует инстинкт разрушения. Просто небольшое возгорание в полуподвале слишком далеко от моего понятия разрушения.

Вот если взорвется звезда, тогда другое дело.

Вероятно, мой инстинкт разрушения развит слишком хорошо, поскольку меня всегда очень занимал предмет вспышек сверхновых звезд — колоссальных звездных взрывов.

В середине XX века начала быстро развиваться радиоастрономия. После окончания Второй мировой войны астрономы всего мира активно занимались приемом микроволновых излучений, идущих с различных направлений. Очень скоро стало очевидным, что некоторые из них исходят от наших ближайших соседей. Солнце является источником радиации, так же как Юпитер и Венера.

На практике источники радиации в Солнечной системе не слишком важны. Значительно интереснее принять сигналы, дошедшие до нас сквозь необозримые звездные дали. К примеру, одним из источников радиации за пределами Солнечной системы является Крабовидная туманность. Хотя ее сигналы ослаблены расстоянием в 5000 световых лет, мы можем засечь их своими приборами. Но Крабовидная туманность представляет собой остатки сверхновой — свет от ее взрыва впервые достиг Земли 900 лет назад.

Довольно много источников радиации лежит за пределами нашей Галактики в миллионах и даже миллиардах световых лет от нас. Тем не менее, их микроволновые излучения доходят до Земли и отражаются на наших приборах. Они представляют собой источники энергии, по сравнению с которыми взрыв сверхновой — пустяк, не стоящий упоминания.

Например, один из сильных источников расположен, как выяснилось, в галактике, удаленной от нас на 200 000 000 световых лет. Когда на эту галактику были направлены мощнейшие телескопы, оказалось, что она имеет весьма своеобразную, деформированную форму. При более внимательном изучении выяснилось, что это не галактика, а две галактики в процессе столкновения.

Когда сталкиваются две галактики, это мало похоже на столкновение двух звезд. В галактиках есть облака пыли (многие галактики обладают таковыми, включая нашу собственную); если эти облака столкнутся, то возникшее при этом возмущение станет источником коротковолнового излучения, как возмущение газов Крабовидной туманности, Солнца, атмосферы Юпитера и Венеры.

Но с увеличением числа обнаруженных источников коротковолнового излучения появилось и больше вопросов. Ученых приводило в недоумение их непонятно большое количество, приходящееся на удаленные галактики. Такого попросту не могло быть. Случайные столкновения галактик, безусловно, имели место; но казалось невероятным, что галактики сталкивались так часто, чтобы создать многочисленные источники радиации.

Возможно, существует другое объяснение? Какой катаклизм в пределах одной галактики мог стать таким же мощным источником излучения, как две сталкивающиеся галактики? Только если не считать столкновение единственным возможным вариантом, можно найти объяснение многочисленным источникам излучения.

Но что может сделать одна галактика, если ей на помощь не придет соседняя?

Предположим, она может взорваться.

Но как? Галактика не является единым объектом. Это свободное скопление нескольких сотен миллиардов звезд. Каждая звезда сама по себе может взорваться, но почему вдруг произойдет одновременный взрыв всей галактики?

Чтобы ответить на этот вопрос, следует понять, что галактика в действительности не является свободным скоплением звезд, как мы привыкли думать. Галактика вроде нашей тянется на сотню тысяч световых лет вдоль своего большого диаметра и большей частью состоит из мелкой россыпи звезд. Мы в своей галактике живем в малочисленном звездном окружении и считаем это нормой. Но это не совсем так.

Сутью галактики является ее ядро, густое скопление звезд, форма которого напоминает сферу. Его диаметр составляет примерно 10 000 световых лет, а объем — 525 000 000 000 световых лет в кубе. Если считать, что ядро содержит 100 000 000 0000 звезд, то «плотность звездного населения» не превышает одну звезду на 5,25 световых лет в кубе.

При таком скоплении звезд среднее расстояние между ними в пределах галактического ядра — 1,7 световых лет. Это средняя величина для всего объема. Плотность звезд в ядре увеличивается при движении к его центру. Думаю, что в районе центра ядра звезды разделены между собой половиной светового года.

Даже половина светового года — это 3 000 000 000 000 миль, то есть в четыре раза больше, чем ширина орбиты Плутона. Поэтому звезды все-таки не столпились в одном месте и не обязательно должны сталкиваться, но…

Теперь представьте, что где-нибудь в пределах галактики произошел взрыв сверхновой звезды.

Что случится?

В большинстве случаев ничего (за исключением того, что одна звезда разлетится на мелкие обломки). Если сверхновая находится на задворках галактики — к примеру, где-то рядом с нами, вокруг нее так мало звезд, что ни одна из них не попадет в радиус действия ее излучения. Гигантское количество энергии, выброшенное сверхновой в пространство, распространится во все стороны, постепенно ослабеет, и все.

Но если сверхновая находится в центре галактического ядра, галактика уже не отделается легким испугом. Средняя сверхновая выбрасывает количество энергии в 10 000 000 000 раз больше, чем Солнце. Объект, находящийся от нее на расстоянии 5 световых лет, получит за секунду десятую часть энергии, получаемой Землей от Солнца. А на расстоянии половины светового года от сверхновой объект получит в десять раз больше энергии в секунду, чем Земля получает от Солнца.

Это плохо. Если на расстоянии 5 световых лет от нас взорвется сверхновая, у нас в течение года будет немало проблем с перегревом. Если же она взорвется в половине светового года от нас, полагаю, от жизни на Земле мало что останется. Но не надо беспокоиться! В пределах 5 световых лет от нас находится лишь одна звездная система, причем не из тех, где могут появиться сверхновые.