Parallel worlds ajourney through / creation, higher dimensions, and the future of the cosmos
Скачать 5.16 Mb.
|
Эйнштейн-мятежник Законы, открытые Ньютоном, так хорошо объясняли мир, что на- уке понадобилось более двухсот лет, чтобы сделать очередной се- рьезный шаг. Этот шаг был связан с работой Альберта Эйнштейна. Начало его карьеры никак не предвещало такой революции в науке. Получив степень бакалавра в Политехническом институте в Цюрихе (Швейцария), в 1900 году, Эйнштейн обнаружил, что получить рабо- ту нет никакой надежды. Его карьеру разрушили его же преподавате- ли, не любившие самонадеянного дерзкого студента, который часто срывал занятия. Тоскливые безысходные письма свидетельствуют о тяжелой депрессии. Альберт считал себя неудачником и тяжелой обузой для родителей. В одном горьком письме он признавался, что даже собирался свести счеты с жизнью: «Несчастье моих бедных ро- дителей, у которых за столько лет не было ни единой минуты счастья, тяжелее всего давит на мои плечи... Я лишь обуза для родственников... Наверняка было бы лучше, если бы я вообще не жил», — с горечью писал он. В отчаянии Альберт подумывает о том, чтобы бросить науку и по- ступить в страховую компанию. Он даже взялся за частные уроки, но поспорил с работодателем и его уволили. Когда подруга Эйнштейна Милева Марик неожиданно забеременела, он сознавал, что ребенок останется незаконнорожденным, потому что на женитьбу у него нет средств. (Никто не знает, что в конце концов стало с его незаконно- рожденной дочерью Лизераль.) Глубокое потрясение, которое ис- пытал Эйнштейн, когда внезапно умер его отец, оставило в душе не- заживающую рану, от которой он так никогда и не излечился. Ученый всегда помнил, что отец умер, считая сына неудачником. Хотя 1901-1902 годы были самым трудным периодом в жизни Эйнштейна, от забвения его спасла рекомендация сокурсника, Марселя Гроссмана, который, потянув «за кое-какие ниточки», обе- спечил Эйнштейну работу скромного клерка в Швейцарском патент- ном бюро в Берне. Парадоксы относительности На первый взгляд, патентное бюро было не самым перспективным местом, где могла начаться величайшая со времен Ньютона револю- ция в физике. Но были у этой службы и свои преимущества. Быстро разделавшись с заявками на патенты, загромождавшими его стол, Эйнштейн откидывался на стуле и погружался в детские воспомина- ния. В молодости он прочел «Естественнонаучные книги для народа» Аарона Бернштейна, «работу, которую я прочел, затаив дыхание», вспоминал Альберт. Бернштейн предлагал читателю представить, что тот следует параллельно с электрическим током, когда тот передается по проводам. В 16 лет Эйнштейн задал себе вопрос: на что был бы похож луч света, если бы его можно было догнать? Он вспоминал: «Такой принцип родился из парадокса, на который я натолкнулся в 16 лет: если я гонюсь за лучом света со скоростью с (скорость света в вакууме), я должен наблюдать такой луч света как пространственно колеблющееся электромагнитное поле в состоянии покоя. Однако, кажется, такой вещи не может существовать — так говорит опыт, и так говорят уравнения Максвелла». В детстве Эйнштейн считал, что если двигаться параллельно лучу света со скоростью света, то свет будет казаться замерзшим, подобно застывшей волне. Однако никто не видел замерзшего света, так что тут явно что-то было не так. В начале нового века существовали в физике два столпа, на кото- рых покоилось все: ньютоновская теория механики и гравитации и теория света Максвелла. В 1860-е годы шотландский физик Джеймс Кларк Максвелл доказал, что свет состоит из пульсирующих элек- трических и магнитных полей, постоянно переходящих друг в друга. Эйнштейну же предстояло открыть, к его великому потрясению, что эти два столпа противоречат друг другу, и одному из них предстояло рухнуть. В уравнениях Максвелла он обнаружил решение загадки, которая преследовала его на протяжении 10 лет. Эйнштейн нашел в них то, что упустил сам Максвелл: уравнения доказывали, что свет пере- мещается с постоянной скоростью, при этом было совершенно не- важно, с какой скоростью вы пытались догнать его. Скорость света с была одинаковой во всех инерциальных системах отсчета (то есть системах отсчета, двигающихся с постоянной скоростью). Стояли ли вы на месте, ехали ли на поезде или примостились на мчащейся комете, вы бы обязательно увидели луч света, нес)шщйся впереди вас с постоянной скоростью. Неважно, насколько быстро вы двигались бы сами, — обогнать свет вам не под силу. Такое положение дел быстро привело к появлению множества па- радоксов. Представьте на миг астронавта, пытающегося догнать луч света. Астронавт стартует на космическом корабле, и вот он несется голова в голову с лучом света. Наблюдатель на Земле, ставший свиде- телем этой гипотетической погони, заявил бы, что астронавт и луч света двигаются бок о бок. Однако астронавт сказал бы нечто иное, а именно: луч света уносился от него вперед, как если бы космический корабль находился в состоянии покоя. Вопрос, вставший перед Эйнштейном, заключался в следующем: как могут два человека настолько по-разному интерпретировать одно и то же событие? По теории Ньютона, луч света всегда мож- но догнать; в мире Максвелла это было невозможно. Эйнштейна внезапно озарило, что уже в фундаментальных основах физики та- ился фундаментальный же изъян. Эйнштейн вспоминал, что весной 1905 года «в моей голове разразился шторм». Он наконец нашел решение: время движется с различными скоростями в зависимости от скорости движения. По сути, чем быстрее двигаться, тем медленнее движется время. Время не абсолютно, как когда-то считал Ньютон. По Ньютону, время однородно во всей Вселенной и длительность одной секунды на Земле будет идентична одной секунде на Юпитере или Марсе. Часы абсолютно синхронизированы со всей Вселенной. Однако, по Эйнштейну, различные часы во Вселенной идут с различ- ными скоростями. * Примечания автора, обозначенные цифрами в квадратных скобках, см. в конце книги (стр.403). Эйнштейн понял, что если бы время могло меняться в зависимо- сти от скорости^*, то другие величины, такие, как длина, масса и энергия, также должны меняться. Он обнаружил, что чем быстрее тело двигается, тем более оно сокращается в направлении движения (что иногда называют «сокращением Лоренца-Фицджеральда»). Подобным образом, чем быстрее вы двигаетесь, тем тяжелее вы ста- новитесь. (По сути, когда вы приблизитесь к скорости света, время замедлится до полной остановки, ваши размеры сократятся до полно- го нуля, а ваша масса возрастет до бесконечности — все это полный абсурд. Это причина того, что нельзя превысить световой барьер, который является скоростным пределом во Вселенной.) Это странное искажение пространства-времени склонило некое- го поэта написать следующее: Жил-был парень по имени Фиск, Фехтуя, он был крайне быстр, И так был он быстр во владении, Что Фицджёральдово сокращение Превратило рапиру в диск. Подобно тому как прорыв Ньютона объединил земную и не- бесную физику, Эйнштейн объединил время и пространство. Но он также показал, что материя и энергия взаимосвязаны и потому могут переходить друг в друга. Если объект становится тем тяжелее, чем быстрее он движется, это означает, что энергия движения транс- формируется в материю. Обратное также Справедливо — материя может быть преобразована в энергию. Эйнштейн подсчитал, сколько энергии будет преобразовано в материю, и вывел формулу Е = тс2, то есть даже крошечное количество материи m умножается на огром- ное число (квадрат скорости света) при превращении в энергию Е. Таким образом, был обнаружен таинственный источник энергии звезд — им оказалось преобразование материи в энергию согласно уравнению, которое справедливо для всей Вселенной. Тайну звезд оказалось возможным раскрыть благодаря простому утверждению, что скорость света одинакова во всех инерциальных системах от- счета. Так, как когда-то Ньютон, Эйнштейн изменил наш взгляд на под- мостки жизни. В мире Ньютона все актеры точно знали, который час и как измеряется расстояние. Ход времени и размеры сцены никогда не менялись. Но относительность принесла нам причудливое по- нимание пространства и времени. Во Вселенной Эйнштейна наруч- ные часы каждого актера показывают свое время. Это означает, что сверить все часы, тикающие на сцене, невозможно. На репетицию, назначенную в полдень, разные актеры явятся в разное время. И во- обще, когда актеры бегают по сцене, происходят вещи необыкновен- ные. Чем быстрее они двигаются, тем медленнее тикают их часы и тем более тяжелыми и плоскими становятся их тела. Потребовались годы, чтобы широкое научное сообщество при- няло взгляды Эйнштейна. Но сам Эйнштейн не стоял на месте; он хотел применить свою новую теорию относительности к самой гра- витации. Он осознавал всю сложность своего предприятия — в оди- ночку заниматься самой прогрессивной и «тяжеленной» теорией своего времени, точнее, опережающей свое время. Макс Планк, соз- датель квантовой теории, предостерегал Эйнштейна: «Как старший друг я должен предупредить тебя, чтобы ты не делал этого, ибо, во- первых, ты не добьешься успеха, а даже если и добьешься, никто тебе не поверит». Эйнштейн понимал, что его новая теория относительности разрушала теорию гравитации Ньютона. По Ньютону, гравитация распространялась во Вселенной мгновенно. Но тут возникает во- прос, который иногда задают даже дети: «Что будет, если Солнце ис- чезнет?» По Ньютону, вся Вселенная тут же станет свидетельницей исчезновения Солнца. Но по теории относительности это невоз- можно, поскольку информация об исчезновении звезды ограничена скоростью овета. Согласно теории относительности, внезапное исчезновение Солнца вызвало бы сферическую ударную волну гра- витации, распространяющуюся во все стороны со скоростью света. Наблюдатели, находящиеся с внешней стороны ударной взрывной волны, сказали бы, что Солнце продолжает светить, поскольку грави- тация еще не успела достичь их. Но наблюдатель внутри волны сказал бы, что Солнце исчезло. Для разрешения этой проблемы Эйнштейн ввел совершенно новые понятия пространства и времени. Сила как искривление пространства Ньютон понимал пространство и время как огромную пустую арену, где события происходят в соответствии с его законами механики. Когда-то сцена была полна чудес и тайн, но, по существу, оставалась инертной и неподвижной, лишь пассивной свидетельницей ритуаль- ного танца природы. Однако Эйнштейн перевернул это представле- ние. Для Эйнштейна сама сцена становится важной составляющей жизни. Во Вселенной Эйнштейна пространство и время уже не были статичной сценой, как предполагал (и предписывал) Ньютон, — они приобрели динамичность, изгибались и извивались причудливым образом. Представьте, что сцену жизни заменил батут, на котором все актеры мягко проседают под собственным весом. При таком по- ложении дел мы увидим, что сцена становится столь же важной, как и актеры. Представьте, что на кровать положили шар для игры в боулинг и он мягко утопает в матрасе. Теперь подтолкните небольшой шарик по искривленной поверхности матраса. Шарик будет двигаться. Ньютонианец, увидев с большого расстояния шарик, огибающий большой шар, пришел бы к выводу, что существует некая таинствен- ная сила, с которой шар для игры в боулинг воздействует на малень- кий шарик. Он сказал бы, что шар для боулинга мгновенно воздей- ствует на маленький шарик, притягивая его к центру. Для релятивиста, который наблюдает движение шарика с близкого расстояния, совершенно ясно, что никакой силы не существует вооб- ще. Есть лишь искривление матраса, которое и заставляет шарик дви- гаться по кривой. Он говорит: «При чем тут притяжение? Есть лишь давление, которое оказывает матрас на маленький шарик. Теперь возьмем вместо шарика Землю, вместо большого шара — Солнце, а вместо матраса — Космос, и мы поймем, что Земля движется вокруг Солнца не из-за гравитационного притяжения, а потому, что Солнце искажает космическое пространство вокруг Земли и тем создает дав- ление, заставляющее Землю двигаться по окружности. Таким образом, Эйнштейн пришел к выводу, что гравитация боль- ше похожа на материю, нежели на невидимую силу, действующую мгновенно в пределах всей Вселенной. Если быстро встряхивать материю, то образовавшиеся волны побегут по ее поверхности с определенной скоростью. Это разрешает парадокс исчезнувше- го Солнца. Если гравитация — побочный продукт искривления материи пространства-времени, то исчезновение Солнца можно сравнить (вернемся к матрасу) с резким подскоком с постели шара для игры в боулинг. Когда матрас резко возвращает себе первоначаль- ную форму, по поверхности простыни бегут волны, двигающиеся с определенной скоростью. Таким образом, сведя гравитацию к ис- кривлению пространства и времени, Эйнштейн смог примирить ее с теорией относительности. Представьте себе муравья, пытающегося бежать по смятому листу бумаги. Он будет передвигаться, раскачиваясь, будто пьяный матрос, влево и вправо. Муравей горячо возразил бы, что он не пьян, утверж- дая, что его качает таинственная сила, дергая то влево, то вправо. Для муравья это ничем не заполненное пространство полно таин- ственных сил, мешающих ему идти прямо. Однако, глядя на муравья с близкого расстояния, мы видим, что никакая сила его не тянет. Его «толкают» складки мятого листа бумаги. Силы, воздействующие на муравья, — это всего лишь иллюзия, вызванная искривлением про- странства. Воздействие силы — на самом деле лишь «толчок», когда он перешагивает через складку бумаги. Другими словами, не гравита- ция притягивает, а пространство отталкивает. В 1915 году Эйнштейну наконец удалось завершить то, что он назвал общей теорией относительности, и это стало фундаментом, на котором покоится вся космология. В этой удивительной картине мира гравитация выступает не как независимая сила, заполняющая Вселенную, а как видимый эффект искривления материи простран- ства-времени. Теория Эйнштейна была так всеобъемлюща, что подытожить ее ему пришлось в длиннющем уравнении. В этой бле- стящей новой теории степень искривления пространства и времени определялась количеством материи и энергии, содержащихся в них. Представьте, что в пруд бросили камень. По поверхности пруда пой- дет рябь, вызванная падением камня. Чем больше камень, тем более неровной станет поверхность пруда. Похожим образом, чем больше звезда, тем сильнее искривление пространства-времени, окружаю- щего звезду. Рождение космологии Эйнштейн попытался использовать подобный принцип для описа- ния Вселенной как целостного образования. Его ожидало столкнове- ние с парадоксом Бентли. В 1920-е годы большинство астрономов ве- рило в то, что Вселенная однородна и статична. Поэтому Эйнштейн отталкивался от предположения, что Вселенная однородно запол- нена пылью и звездами. В одной из моделей Вселенная сравнивается с большим воздушным шаром или мыльным пузырем. Мы живем на его поверхности. Звезды и галактики, которые мы видим вокруг себя, можно сравнить с точками, нарисованными на поверхности воздуш- ного шарика. К своему удивлению, всякий раз, когда Эйнштейн пытался решить собственные уравнения, он приходил к выводу, что Вселенная дина- мична. Ученый столкнулся с той самой проблемой, которую сформу- лировал Бентли более чем за два столетия до того. Поскольку грави- тация всегда притягивает и никогда не отталкивает, ограниченное количество звезд должно взорваться в огненном катаклизме. Однако это противоречило господствующему в начале XX века мнению, гла- сившему, что Вселенная как раз статична и однородна. Несмотря на всю свою революционность, Эйнштейн не мог по- верить, что Вселенная может двигаться. Подобно Ньютону и мно- жеству остальных ученых, Эйнштейн верил в статичную Вселенную. Так, в 1917 году Эйнштейн был вынужден ввести в свои уравнения новый член, некий «поправочный множитель», он вводил в свою теорию новую, «антигравитационную» силу, которая толкала звез- ды прочь друг от друга. Эйнштейн назвал ее «космологической константой», и она выглядела «гадким утенком», запоздалым допол- нением к его теории. Эйнштейн без достаточных на то оснований, чтобы полностью нейтрализовать силы гравитации, ввел антиграви- тацию, создавая тем самым статичную Вселенную. Другими словами, Вселенная стала статичной просто по воле Эйнштейна: внутреннее сокращение Вселенной благодаря гравитации нейтрализовалось внешней силой темной энергии. (На протяжении 70 лет эта антигра- витационная сила считалась в физике чем-то вроде сироты, вплоть до открытий последних лет.) В 1917 году голландский физик Биллем де Ситтер предложил еще одно решение для уравнений Эйнштейна, где Вселенная была беско- нечной и полностью лишенной всякой материи. По сути, Вселенная состояла только из энергии, содержащейся в вакууме, — космоло- гической константы. Этой чистой антигравитационной силы было достаточно, чтобы вызвать стремительное экспоненциальное расши- рение Вселенной. Даже без всякой материи эта темная энергия могла создать расширяющуюся Вселенную. Теперь перед физиками встала дилемма. Во Вселенной Эйнштейна существовала материя, но не было движения. Во Вселенной де Ситтера было движение, но не существовало материи. Во Вселенной Эйнштейна космологическая константа оказалась необходимой для нейтрализации гравитационного притяжения и создания статичной Вселенной. Во Вселенной де Ситтера одной космологической кон- станты было достаточно для создания расширяющейся Вселенной.   В 1919 году две команды ученых подтвердили предсказание Эйнштейна, что свет далекой звезды будет искривляться, проходя вблизи Солнца. Таким образом, будет казаться, что звезда несколько изменила свое положение в пространстве, притягиваемая Солнцем. Это происходит потому, что Солнце искривляет пространство-время, окружающее его. Таким образом, гравитация не «притягивает». Это пространство «толкает». В конце концов в 1919 году, когда Европа, залечивая раны, пыта- лась выбраться из-под руин Первой мировой войны, по всему миру были разосланы команды ученых-астрономов для проверки новой теории Эйнштейна. Эйнштейн предположил, что искривление про- странства-времени Солнцем будет достаточным для искривления звездного света, проходящего вблизи Солнца. Величину искривле- ния звездного света можно было точно подсчитать, подобно тому как можно вычислить, насколько стекло искривляет свет. Но поскольку днем сияние Солнца скрывает все звезды, для проведения решающе- го эксперимента ученым пришлось ждать наступления солнечного затмения. Группа, возглавляемая британским астрофизиком Артуром Эддиштоном, отправилась на остров Принсипи в Гвинейском зали- ве (у побережья Западной Африки), чтобы запечатлеть искривление света звезд вокруг Солнца во время будущего солнечного затмения. Другая команда под руководством Эндрю Кроммелина отправилась в деревню Собраль в Северной Бразилии. Собранные ими данные свидетельствовали, что средняя величина отклонения звездного све- та равняется 1,79 секунды дуги, что вполне соотносилось с предска- занной Эйнштейном 1,74 дуговой секунды (неточность объяснялась погрешностью измерений в ходе эксперимента). Иными словами, сеет действительно искривлялся вблизи Солнца. Позднее Эддингтон заявил, что проверка теории Эйнштейна стала одним из величайших моментов его жизни. 6 ноября 1919 года на совместном заседании Королевского общества и Королевского астрономического общества в Лондоне нобелевский лауреат и президент Королевского общества Дж. Дж. Томсон торжественно объявил, что это «одно из величайших дости- жений в истории человеческой мысли. Это открытие не отдаленного острова, а целого континента новых научных идей. Это величайшее открытие в области гравитации с тех пор, как Ньютон сформулиро- вал свои законы». (По легенде, позднее некий репортер спросил Эддингтона: «Ходят слухи, что во всем мире лишь трое понимают теорию Эйнштейна. Вы, должно быть, один из них». Эддингтон стоял, ни го- воря ни слова, и репортер добавил: «Не скромничайте, Эддингтон». Эддингтон пожал плечами и ответил: «Я вовсе не скромничаю. Я просто задумался, кто же может быть третьим».) На следующий день лондонская «Тайме» вышла с сенсационным заголовком: «Научная революция — Новая теория Вселенной — Идеи Ньютона низвергнуты». Этот заголовок определил момент, когда Эйнштейн стал фигурой мирового значения, посланцем звезд. Заявление было настолько ошеломляющим, а отход Эйнштейна от идей Ньютона настолько радикален, что в обществе возникла негативная реакция — даже выдающиеся физики и астрономы осу- дили эту теорию. В Колумбийском университете Чарльз Лейн Пуэр, преподаватель астрономии, возглавил кампанию по критике теории относительности. Он объявил: «Я чувствую себя так, будто прогу- лялся с Алисой по стране чудес и побывал на чаепитии у Безумного Шляпника». Причина, по которой теория относительности противоречит здравому смыслу, заключается не в том, что теория относительности неверна, а в том, что наш здравый смысл не в состоянии представить реальность. Мы — странноватое произведение природы. Мы засе- ляем необычный объект недвижимости, где температура, плотность и скорости довольно умеренны. Однако в «настоящей Вселенной» температуры могут быть невероятно высокими в центре звезды или чрезвычайно низкими в открытом космосе, а субатомные частицы проносятся в космическом пространстве со скоростью, близкой к скорости света. Другими словами, наш здравый смысл сформиро- вался в крайне необычной темной части Вселенной, на Земле, а по- тому неудивительно, что наш рассудок не может постичь истинные размеры Вселенной. Проблема не в теории относительности, а в нашем убеждении, что наш рассудок в состоянии объяснить реаль- ность. Будущее Вселенной Хотя теория Эйнштейна успешно объясняла такие астрономические явления, как искривление звездного света вокруг Солнца и легкое смещение орбиты Меркурия, все же космологические прогнозы были не совсем ясны. Положение вещей в значительной степени про- яснил русский физик Александр Фридман, открывший самые общие и реалистичные решения уравнений Эйнштейна. И в наши дни эти решения изучаются в курсе общей теории относительности. (Он открыл их в 1922 году, умер через три года, и о его работе вспомнили лишь спустя много лет.) Теория Эйнштейна в общем случае описывается рядом чрезвы- чайно сложных уравнений, для решения которых зачастую необ- ходим компьютер. Однако Фридман предположил, что Вселенная динамична, а затем привел два упрощающих допущения (называемые «космологическим принципом»): Вселенная изотропна (она вы- глядит одинаково вне зависимости от того, в каком направлении мы смотрим из данной точки) и гомогенна (она однородна, в какой бы точке Вселенной мы ни находились). Если применить эти упрощающие допущения, видно, что уравне- ния обретают решения. (По сути, и решение Эйнштейна, и решение де Ситтера представляли собой лишь частные случаи более общего решения Фридмана.) Примечательно, что его решения зависели лишь от трех параметров:
Многие космологи всю свою профессиональную жизнь про- вели в попытках определить точное значение этих трех величин. Неуловимое взаимодействие между этими тремя постоянными определяет будущее развитие нашей Вселенной. Например, по- скольку гравитация выражается силами притяжения, то плотность Вселенной ω действует в качестве некоего тормоза, замедляющего расширение Вселенной. Представьте, что вы подбросили камень. В обычных условиях гравитация достаточно велика, чтобы изменить движение камня, который падает обратно на Землю. Однако если подбросить камень с достаточной силой, то он преодолеет действие гравитации и навсегда вырвется в открытый космос. Подобно кам- ню, Вселенная первоначально расширилась в результате Большого Взрыва, но материя, ω, действует на расширение Вселенной как тормоз, точно также, как земная гравитация воздействует в качестве тормоза на подброшенный камень. Теперь допустим, что λ, энергия пустого космоса, равна нулю. Пусть ω — плотность Вселенной, разделенная на критическую плот- ность. (Критическая плотность Вселенной равна приблизительно , 10 атомам водорода на кубический метр. Она в среднем соответству- ет одному атому водорода в объеме трех баскетбольных мячей — на- столько пустынна Вселенная.) Ученые считают, что если величина ω меньше единицы, то во Вселенной недостаточно материи, чтобы обратить вспять перво- начальное расширение, вызванное Большим Взрывом. (Подобно примеру с подброшенным камнем: если масса Земли недостаточно велика, то камень преодолеет земную гравитацию и улетит прочь.) В результате Вселенная будетрасширяться вечно, погружаясь вледеня- щий холод — температуры ее приблизятся к абсолютному нулю. (Это принцип работы холодильника или кондиционера^. Расширяясь, газ охлаждается. Например, газ, циркулирующий в трубке вашего конди- ционера, расширяется, охлаждая трубку и вашу комнату.) Размер Вселенной  Если величина ω больше 1, то во Вселенной достаточно материи и гравитации, чтобы в конце концов изменить направление космиче- ского расширения. В результате расширение Вселенной прекратится, а затем она начнет сжиматься. (Так же как в случае с подброшенным камнем: если масса Земли достаточно велика, то камень в конце концов достигнет наивысшей точки, а затем снова упадет на Землю.) Когда звезды и галактики устремятся навстречу друг другу, темпера- туры начнут расти. (Каждый, кто хоть раз накачивал велосипедную шину, знает, что при сжатии газ нагревается. Механическая работа накачивания воздуха преобразует энергию гравитации в тепловую энергию.) В конце концов температуры станут настолько высо- кими, что всякая жизнь исчезнет, а во Вселенной начнется процесс «Большого Сжатия». (Астроном Кен Кросвелл называет этот про- цесс «от создания к сжиганию».) Третий вариант заключается в том, что ω равняется 1. Иными сло- вами, плотность Вселенной равна критической плотности. В таком случае Вселенная балансирует на грани между двумя крайностями, но при этом она будет продолжать расширяться вечно. (Как мы увидим, этот сценарий развития вписывается в инфляционную картину.)  Если ω меньше 1 (а λ равна 0), то Вселенная открыта, а ее кривизна отрицательна, как кривизна седла. Параллельные линии никогда не сходятся, а внутренние углы треугольника в сумме дают меньше 180 градусов. И наконец, существует возможность, что Вселенная после Большого Сжатия снова возникнет при очередном Большом Взрыве. Эту теорию называют теорией пульсирующей Вселенной. Фридман доказал, что каждый из описанных сценариев развития определяет кривизну пространства-времени. В случае, если ω мень- ше 1 и Вселенная расширяется вечно, то, по Фридману, бесконечно не только время, но и пространство. Такую Вселенную называют «от- крытой», то есть бесконечной во времени и в пространстве. Когда Фридман подсчитал кривизну такой Вселенной, он обнаружил, что она отрицательна. (Это похоже на поверхность седла или изогнутой трубы. Если бы жучок жил на этой поверхности, он бы обнаружил, что параллельные линии никогда не пересекаются, а внутренние углы треугольника в сумме дают меньше 180 градусов.) Если ω больше 1, то Вселенная в конце концов придет к Большому Сжатию. Время и пространство конечны. Фридман открыл, что кривизна такой Вселенной положительна (она похожа на сферу). И, наконец, если ω равняется 1, то пространство плоское, а время и пространство границ не имеют.  Если ω больше 1, то Вселенная замкнута и ее кривизна положительна, как в сфере. Параллельные линии всегда сходятся, а внутренние углы треугольника в сумме дают больше 180 градусов. Фридман не только первым применил комплексный подход к кос- мологическим уравнениям Эйнштейна, он также представил наибо- лее реалистичную версию Судного Дня, конца Вселенной: исчезнет ли она в леденящем холоде, сгорит ли в Большом Сжатии или же будет продолжать пульсировать вечно. Ответ определяется ключевыми па- раметрами: плотностью Вселенной и энергией вакуума. Но в картине, нарисованной Фридманом, зияет дыра. Если Вселенная расширяется, это означает, что у нее должно было быть на- чало. Теория Эйнштейна ничего не сообщает о моменте этого начала. Отсутствовал именно момент создания — Большой Взрыв. И вот в конце концов трое ученых представили нам убедительнейнгую кар- тину Большого Взрыва. |
Похожие:
 | Parallel worlds ajourney through / creation, higher dimensions, and the future of the cosmos Материалы по результатам диагностики, анкетирования, собеседования с классными руководителями, педагогами доп образования, педагогам-организаторам... | | Для того чтобы правильно выполнить задание 2, необходимо усвоить... Видо-временные формы глагола: а) активный залог – формы Indefinite (Present, Past, Future); формы Continuous (Present, Past, Future);... |
 | Lesson 20 ( period 133) Т: Today you will learn how to say that you will be doing something at a certain time in the future. You will share your plans for... | | Курс, 2 семестр (все специальности университета) Раскройте скобки,... Раскройте скобки, употребляя глаголы в Future Simple, а затем напишите к предложениям вопросительную и отрицательную форму |
| Margarita bershadskaya, research university higher school of economics | | Forms of realization and legal adjusting of constitutional freedom of creation «философские проблемы конкретных дисциплин» Часть I. федерального комплекса цикла дс |
| Historical digression creation of mmwt kovert technology Программа отборочного этапа конкурса на получение подрядов на выполнение проектных и строительных работ | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Выставка «yves saint laurent – 40 ans de création». Petit Palais, Musée des Beaux-Arts de Paris |
| Psychological mechanisms of rolegram of the professor of a higher... В статье предпринята попытка определить и раскрыть механизмы формирования ролевого репертуара преподавателя высшей педагогической... | | Тема: Future Муниципальное общеобразовательное учреждение — основная общеобразовательная школа №3 города Асино |
| Проблемы интеллектуального развития The Higher academic education... Гость классного часа доцент Нина Антоновна Арнаутова, по образованию и роду занятий теплофизик, теперь преподающий экологию | | Professional Education "National Research University Higher School of Economics" Оп – образовательная программа (совокупность всех дисциплин учебного плана и текущего и итогового контроля и других видов учебной... |
| National Research University Higher School of Economics Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями университета и другими вузами без разрешения кафедры-разработчика... | | 1. Раскройте скобки, употребляя глаголы в Future Simple, а затем... Раскройте скобки, употребляя глаголы в Future Simple, а затем напишите к предложениям вопросительную и отрицательную форму |
| Урока : практическая : систематизировать лексику по теме «There are a lot of things I can be». What do you think we’ll speak about? Yes, it’s about your future jobs. It’s very important... | | 1. Future Способы выражения будущего времени Будущее действие, процесс или состояние, можно пере дать следующими временными формами |
