В 1929 году астрономы Эдвин Хаббл и Милтон Хьюмасон внезапно обнаружили, что другие галактики удаляются от нас! И делают это тем быстрее, чем они дальше от нас находятся. Это было революционным открытием. Надо же! Вселенная-то, оказывается, расширяется! Получается, что раньше она была меньше! А еще раньше – еще меньше!
Статическая Вселенная, которая признавалась почти всеми астрономами мира как базовая теория космологии, вдруг стала неправильной. И покинула зал, заполненный изумленными учеными. Рыдая и обещая вернуться. Вместо нее на сцену истории вышла, щурясь от яркого света софитов Теория Большого Взрыва…
Гипотеза старения света
Однако, как и в случае с любым другим научным открытием, нашлись люди, которые принялись сомневаться в расширении Вселенной. Они утверждали, что выводы, сделанные астрономом Хабблом, основаны на ложных данных. И на самом деле никакого красного смещения нет. Просто свет немного «стареет» во время пути через Вселенную.
Давайте сегодня разберем этот вопрос. Почему же, в итоге, гипотеза Хаббла была поддержана большинством ученых?
Итак, начнем с самого начала. И вспомним, как именно Хаббл обнаружил, что галактики движутся. Все просто – он использовал для этого всем известный эффект Доплера. Все из нас до единого знают, как он проявляется: вспомните звук, который издает проезжающая мимо машина. И если она движется к Вам, то звуковые волны как бы «сжимаются». И Вы слышите тон, сдвинутый в сторону более высоких частот. Если же машина удаляется от Вас, звуковая волна растягивается. И Вы слышите более низкий тон.
Именно так это работает и со световыми волнами. Если источник света удаляется от нас, мы видим его свет более красным, чем он есть на самом деле. Так происходит потому, что длина волны кажется сдвинутой. Если источник движется к нам, то мы видим, как его свет смещается в синюю сторону спектра.
Не согласен я!
Когда Хаббл опубликовал свои результаты в 1929 году, астроном Фриц Цвикки (который, кстати был первым ученым, предположившим существование «темной материи») сразу же предложил другую интерпретацию наблюдаемых явлений. Вселенная вовсе не расширяется, заявил он. Красное смещение никак не связано с удалением галактик от нас. Свет кажется нам красноватым, потому что он… «стареет»! В своем долгом путешествии по Вселенной он теряет энергию (например, из-за рассеяния межгалактическими частицами или из-за гравитационного взаимодействия) и становится более красным, чем был изначально. Вселенная статична. Расширения нет!
Первоначально многие ученые были впечатлены идеей Цвикки. Ведь представление о статической Вселенной еще прочно сидело в умах большинства астрономов. Даже Альберт Эйнштейн, который предсказал расширение Вселенной в своей общей теорией относительности не смог сразу принять такую Вселенную. Поэтому «старение света» некоторое время обсуждалась. Но затем эта гипотеза выла выброшена на научную свалку, в компанию других ложных гипотез. Слишком многие факты оказалось против нее.
Ученым не удалось разработать действительно убедительный механизм старения света. И никому так и не удалось построить на основе этой гипотезы рабочую космологическую теорию. Которая, подобно Теории Большого Взрыва, могла бы объяснить многие наблюдаемые явления.
После обнаружения и измерения космического фонового излучения (реликтовое излучение) у Теории Большого взрыва больше не осталось конкурентов. Потому что ни стационарная теория (которая не требует Большого Взрыва), ни старение света не смогли объяснить его существование.
Адепты стареющего света
Тем не менее, сторонники гипотезы старения света есть и сегодня. Поскольку ни одна теория не может быть настолько хорошо защищена и доказана (а Теория Большого Взрыва чрезвычайно хорошо защищена и доказана), чтобы ее не пытались опровергнуть кучка чудаков, считающих себя умнее остальных. Среди людей, которые считают всю современную космологию чушью, гипотеза старения света по-прежнему очень популярна. Ведь ее, к тому же, придумал не какой-то там лжеучёный. А настоящий астроном! (Тот факт, что этот астроном затем принял к сведению соответствующие контраргументы и вернул предположение о старении света в небытие, обычно игнорируется.)
Но постойте. Какие Ваши доказательства? (Спросите Вы, заглядывая мне в лицо.)
Ладно, давайте еще чуть-чуть поговорим про это.
Сверхновые маяки
Теория Большого Взрыва, на самом деле, подкреплена множеством других наблюдений, а не только красным смещением. Изучение далеких сверхновых звезд, например, также можно использовать для демонстрации того, что свет никогда не стареет. Сверхновую (типа Ia) можно чудесным образом использовать для измерения расстояний. Когда она вспыхивает, изменение ее яркости происходит по строго определенным законам и всегда одинаково. Таким образом можно рассчитать, насколько яркой она должна казаться, и сравнить с наблюдаемой яркостью. Разница между наблюдаемой и теоретической яркостью позволяет рассчитать расстояние до сверхновой. Падение яркости подобного объекта на одну звездную величину происходит примерно за 14 суток. И этот интервал времени одинаков для всех сверхновых типа Ia. Но это в нашей Галактике.
Что происходит?
Однако если измерять этот интервал для сверхновых из очень далеких галактик, то получается, что у них на это уходит гораздо больше времени! Так что же происходит?
Все просто — этот факт, как раз, и доказывает, что Вселенная расширяется! И что чем дальше сверхновая, тем быстрее удаляется от нас галактика, в которой она находится.
Очень далекие галактики так быстро удаляются от нас, что становится очевиден эффект замедления времени! Именно оно растягивает 14-суточный отрезок времени, скажем, до трех недель. Если бы пространство не расширялось, а свет просто старел, мы бы видели вспышки сверхновых, которые длятся одинаковое количество времени в любом месте Вселенной. Однако, чем дальше они происходят, тем краснее кажется нам их свет. И ученые видят совершенно другую картину: чем дальше вспышки сверхновых происходят, тем дольше они длятся! Этот факт – прямое опровержение гипотезы старения света. И прямое доказательство расширения Вселенной!
Старения света нет!
Эта статья написана не для того, чтобы высмеять проблему старения света. Вместе с другими гипотезами (например, с гипотезой эфира) стареющий свет можно отнести к разряду вполне правдоподобных соображений, которые просто оказались ошибочными.
Было постулировано, что старение света объясняет данные наблюдений. Это привело к определенным предсказаниям для будущих наблюдений. И когда они были сделаны, стало ясно, что первоначальная гипотеза не может быть правильной. Ученые, придумавшие «стареющий свет», не сумасшедшие. А вот те, кто до сих пор бродит по сети, и отстаивает давно опровергнутую гипотезу – вот эти люди немножечко не в себе.