Техника - молодёжи 1985-09, страница 11
Такой «увидел» нашу Вселенную радиотелескоп «Реликт», принимавший микроволновое фоновое излучение на волне 8 мм. до абсолютого нуля электромагнитных квантов, содержится бесценная информация об огненном «первичном» шаре — этом своего рода «сверхгене» Вселенной, из которого спустя миллиар-долетия родились галактики звезды, мы... 20 лет назад американские радиоастрономы А. Пензиас и Р. Вилсон, по существу случайно совершили крупное научное открытие. Прослушивая небо с помощью рупорной антенны, они изучали слабые радиосигналы, излучаемые спутниками «Эхо». Антенна представляла собой укрепленную на крыше сарая 7- метровую «слуховую трубку». Пытаясь определить порог ее чувствительности ученые ориентировали рупор антенны так, чтооы в него не попадало излучение Млечного Пути Прием кос мического радиоизлучения шел на волне 7 см, поскольку в этом диапазоне земная атмосфера имеет «радиоокно прозрачности» и на фоне молчащего радиокосмоса должны были бы сразу проявиться собственные шумы аппаратуры. Расчеты, однако, не оправдались. Галактика отчетливо «фонила». Заинтересовавшись этим и предположив, что чувствительный прибор все-таки реагировал на тепловые излучения земной атмосферы, астрономы стали понемногу менять положение радиоантенны, рассудив, что у линии горизонта атмосфера толще и, следовательно, уровень шумов должен возрасти, а в зените, напротив, упасть. Однако шум был всюду одинаков. Поскольку эксперимент затянулся на многие месяцы, антенна, перемещаясь вместе с Землей в пространстве, уже была ориентирована на новые области Галактики, но... по-прежнему регистрировала необъяснимо высокий уровень шума. В поисках «шумящего» фактора Пензиас и Вилсон винтик за винтиком перебрали узлы и де тали своей конструкции При этом им даже пришлось выселить из рупора пару голубей, а также тщательно очистить конструкцию от птичьего помета, который 11ен зиас позже, в своей нобелевской речи, назовет деликатно «диэлектрическим белым налетом». Все старания • были тщетны! Едва опыты возобновились, как выскобленный и вылизанный коротковолновый приемник излучения вновь стал выдавать сигнал, свидетельствующий о приеме радиопомех с энергией, эквивалентной 7 К, приходящей, казалось, изо всех точек пространства. В конце концов, отнеся еще 3—4 К на внутренние, как говорят радиофизики, шумы охлажденных жидким гелием усилителей, экспериментаторы получили «остаток», «списать» который можно было разве что на Вселенную, наполненную этим однородным, доселе неизвестным микроволновым излучением с температурой около 3 К. В 1978 году за обнаружение микроволнового (реликтового) излучения им была присуждена Нобелевская премия. Оказалось, впрочем, что теоретиками эти результаты были давно предсказаны. свет и тьма «горячей»вселенной«Всегда очень трудно сознавать, что те числа и уравнения, которыми мы забавляемся за нашими столами, имеют какое-то отношение к реальному миру»,— сказал однажды лауреат Нобелевской премии физик С. Вайн-берг. Может, это был прозрачный намек физикам-эксперимента-торам на их излишнюю недоверчивость или невнимательность? — к выводам, получаемым «на кончике пера»? Скорее всего так, ведь из решений уравнений тяготения А. Эйнштейна, полученных советским физиком А. Фридманом в начале 20-х годов, следовало, что в зависимости от средней плотности вещества сенсация наших дней Вселенная может расширяться либо бесконечно, либо до определенного предела, за которым последует сжатие. Фридмачовская модель нестационарной Вселенной вскоре была подтверждена открытием американского астронома Э Хаббла Он обнаружил, что в спектрах галактик наблюдается так называемое красное смещение, причем тем большее, чем дальше они находятся от Земли. А согласно эффекту Доплера, длина световой волны увеличивается то1да, когда излучающий объект, в данном случае — Галактика, удаляется от нас. Своеобразной точкой отс чета современного этапа эволюции Вселенной считается Большой взрыв. К подобному выводу пришел американский физик Георгий Гамов, опубликовавший в 40-х годах три небольшие заметки в «Физикал Ревю», в которых изложил гипотезу, ныне широко известную под названием «горячей» Вселенной. В самом деле. По скорости разлетающихся небесных объектов можно судить о силе первоначального толчка. А по остываю щему при расширении веществу, его излучению и другим характеристикам — о давности Большого взрыва. Ученые установили, что событие, сыгравшее решающую роль в дальнейшем «обустройстве» нашей Вселенной, произошло примерно 20 млрд. лет назад (по другим оценкам — 15). Их осведомленность в этом вопросе поражает воображение. Так, утверждается, что в момент времени, близкий к начальному, вся материя Вселенной, имея температуру в 10!| К и плотность 1053 г/см3, занимала скромный, размером с протон, объем. Далее первичный огненный шар начал расширяться: сначала быстро, потом гораздо медленнее. Дальнейшая эволюция едва ли не посекундно описана современной наукой. Описывается все, кроме, пожалуй, наиболее интересного начального этапа, когда вещество Вселенной было собрано в точку, именуемую «сингулярностью». Неизвестно, что представляла собой эта точка, ибо основные законы природы, которыми мы пользуемся в том числе и важнейшие пространственно-временные соотношения, никак не могут быть ВСЕЛЕННОЙ 9 |
