Диалоги (июнь 2003 г.)

И получается что же? Получается, что наши любимые звёзды составляют лишь малую долю массы Вселенной. У Шкловского была книжка когда-то «Звёзды: их рождение, жизнь и смерть». Когда он сел за её сочинение, это было лет 30 назад, он пришёл ко мне; я – звездник, Шкловский – астрофизик, и он спросил меня: какие объекты самые главные во Вселенной? Я сказал сразу же – звёзды. Он остался не очень доволен, потому что он занимался раньше диффузным веществом, газовыми туманностями, но решил написать книжку о звёздах, понял, что звёзды очень важны, но оказывается, кто-то ещё уже знал правильный ответ на этот вопрос.

А.Ч. И на звёзды приходится всего один процент массы Вселенной. То, что мы видим, то, что доступно непосредственному наблюдению глазом, это всего один процент полной массы Вселенной.

Ю.Е. Это результат последних 5-ти лет развития…

А.Г. Простите, а ещё 2 процента куда делись?

А.Ч. Есть ещё межзвёздный, межгалактический газ, который впрямую не очень можно наблюдать, но его физика понятна. Этот газ – то же самое вещество, из которого сделаны звёзды, но он горячий и наблюдается только в рентгене.

Ю.Е. И очень важный момент состоит в том, что мы узнали о составе, скажем, 96-97 процентов Вселенной, наблюдая именно звёзды.

А.Г. То есть, наблюдая один процент Вселенной, сделали заключение о 99-ти…

Ю.Е. Да, в этом и есть величие человеческого разума, и, причём, мы абсолютно уверены в том, что звёзд может быть 1, может быть 2 процента…

А.Ч. А те самые Сверхновые, которые мы наблюдаем, это ничтожная часть всех вообще звёзд во Вселенной. И в этой ничтожной части этого одного процента и был взвешен космический вакуум, была взвешена вся Вселенная. Но природа космического вакуума, конечно, остаётся неясной. Хотя физики о вакууме говорят уже очень давно, и он, в самом деле, реально проявляет себя в лабораторных экспериментах. Но чего нельзя принципиально сделать в лабораторных экспериментах, так это измерить плотность энергии этого вакуума. Говорится, тут должна быть некая среда, она присутствует всюду, и здесь, она идеально однородна, она заполняет всё пространство Вселенной с одинаковой плотностью, всюду, везде и всегда. Но измерить в лаборатории плотность вакуума нельзя.

А.Г. Ведь он отрицательным давлением обладает.

Ю.Е. Да, это свойство, которые, собственно, всё и определяет.

А.Ч. Притом отрицательное давление к тому же абсолютно ещё не равняется плотности, такая удивительная среда. В лаборатории нельзя измерить плотность вакуума по той причине, что во всех экспериментах ускользает абсолютное значение энергии, и можно измерять только изменение энергии, изменение энергии от точки к точке, от одного момента времени к другому. И есть только один тип эксперимента, в котором можно определить всю энергию, а не только её различия, не только её разности. Это гравитационный эксперимент. И гравитационный эксперимент в масштабе всей Вселенной, в действительности, и был поставлен самой природой. И лабораторной установкой для измерения плотности вакуума послужила вся Вселенная, вся звёздная Вселенная, все эти Сверхновые замечательные звёзды. И они дали физике и астрономии то, что никакой лабораторный эксперимент принципиально дать не может.

Ю.Е. И вот, кстати, появилось ещё одно изображение скопления галактик, где видны такие тонкие дуги. Это изображения ещё более далёких галактик, чем эти яркие диффузные пятна более близких галактик, они выглядят как такие дуги вследствие эффекта гравитационной линзы, вследствие тяготения более близких галактик. И по этим гравитационным линзам, по их характеру, по их параметрам опять-таки можно ещё раз оценить массу этих галактик и ещё раз получить ещё одно доказательство, что подавляющую часть массы мы в оптике не наблюдаем, она сказывается только гравитационно.

А.Ч. Да, но это не вакуум…

Ю.Е. Это не вакуум, это относится к 27 процентам.

А.Ч. Которые называли скрытыми массами. Вот, между прочим, вопрос: почему, хотя плотности вакуума и тёмного вещества различаются, они так близки друг к другу, 70 процентов или там 30 процентов.

Ю.Е. Да, могло быть что угодно.

А.Ч. Между ними возможны любые соотношения. Плотность вакуума не меняется во времени и в пространстве, это константа природы, можно сказать. А плотность средняя по Вселенной скрытых масс убывает со временем благодаря расширению. И только сейчас, в эту эпоху эволюции мира, они оказались, обе эти плотности, близкими друг к другу, так близкими, что они фактически равны друг другу с точностью до фактора двойка – тройка.

Ю.Е. И у тебя, по-моему, есть объяснение.

А.Ч. Одно из возможных. В действительности это загадка, это большая загадка природы, одна из больших загадок природы, но загадок, вероятно, будет и ещё больше с дальнейшими открытиями. Однако замечательно то, что сами эти открытия меняют наше общее представление, задают нам новые задачи, заставляют теоретиков думать совершенно не так, как они думали до этого. Что-то новое изобретать и фантазировать, правда, в этих фантазиях теоретики бывают очень далеко от самой физики. Бывает, что развивается физическая теория, которая не то что никак не обоснована экспериментально, но она даже и не стремится особенно к этому. Некоторые теоретики и даже в космологии говорят, что, мол, наша модель такова, что она не может быть опровергнута никакими наблюдениями и никаким экспериментом, нашу модель может опровергнуть только ещё более остроумная модель.

Ю.Е. На этом и спекулируют некоторые философы. Мы теперь знаем, что есть целая гигантская область в космологии, которая как раз не только проверяется наблюдением, но и поставлена самими наблюдениями.

А.Г. Позвольте вопрос. Учитывая открытие вакуума и расширения, значит ли это, что Вселенная будет расширяться бесконечно, и видимая для нас её часть (тот самый процент, кстати, который дал нам возможность об этом рассуждать), по сути дела, из-за рассредоточения прекратит своё существование?

А.Ч. Вселенная действительно будет продолжать расширяться неограниченно во времени, этому процессу нет предела. При этом область Вселенной, доступная наблюдениям, будем говорить о наблюдениях опять-таки. Область Вселенной, доступная наблюдениям, будет оставаться всё той же, что мы имеем и сейчас, мы имеем самые далёкие объекты на расстояниях в 10 миллиардов световых лет. И это очень близко к принципиальному порогу наблюдений, к принципиальному горизонту наблюдений. Дальше этого предела мы не можем видеть вообще ничего. И этот предел, он останется навсегда, сколь бы быстрым не продолжалось и не происходило космологическое решение.

А.Г. Честно говоря, я не понял.

А.Ч. Предел наблюдений, горизонт наблюдений, он связан с тем, как быстро удаляются от нас те объекты, от которых мы ещё можем рассчитывать получить информацию. От них идёт свет.

А.Г. Понятно, что они не будут удаляться со скоростью большей, чем скорость света, и поэтому мы от них получим сигнал в любом случае.

А.Ч. Совершенно верно. Чем ближе их скорость удаления к скорости света, тем меньше шансов получить от них какой-либо сигнал. И этих галактик, которые удаляются со скоростями, всё более и более близкими к скорости света, будет становиться всё больше и больше, и они будут уходить из нашего горизонта, той области, которую мы можем наблюдать. И значит, мы сможем наблюдать меньшую часть этого самого процента, видимого процента…

А.Г. Пока горизонт не опустеет совсем.

Ю.Е. Вот именно, такие сейчас работы появляются – полуфантастические.

А.Ч. Пока плотность реального вещества не исчезнет. Но это многие миллиарды лет. До этого произойдут другие события, гораздо более драматические. Солнце превратится в красный гигант и затопит своей атмосферой все планеты нашей солнечной системы.

Ю.Е. Будущее, конечно, чревато…

А.Ч. Туманность Андромеды, которую Юрий Николаевич показывал, налетит на нашу Галактику, скорее всего, столкнётся с нашей Галактикой. Это уже будет через 6-7 миллиардов лет, некоторые считают, что, может быть, и обойдётся. Но до этого Солнце погубит всё, правда?