Хаббловский поток галактик

Итак - Вселенная расширяется!

К этому выводу пришел американский астроном Эдвин Хаббл, повторивший эксперименты предшественников на существенно более обширном наблюдательном материале. В 1929 году он сообщил, что не только установил систематическое красное смещение спектральных линий галактик, но и определил закон, по которому скорости удаления галактик от нас возрастают по мере увеличения расстояния. Тем самым было доказано, что в мире галактик существует свой Гольфстрим, который разносит их по космическому пространству.

Но почему этот факт означает нестационарность Вселенной?

Ответ на этот вопрос подразумевает два уровня погружения в суть рассматриваемой проблемы. Первый - наиболее "простой", основывается на современных представлениях о природе тяготения, пространства и времени. Второй - более сложный, затрагивает первопричины нестационарности Вселенной, скорее отвечая на вопрос не столько как, сколько почему вообще Вселенная расширяется.

Оба этих уровня принципиально важны для понимания проблемы, уходящей своими корнями к философским воззрениям Аристотеля, Птолемея, Ньютона, Лейбница и Эйнштейна. Отталкиваясь от прошлого, нам будет проще понять революционность преобразований естесвознания, обусловленных выдающимися открытиями "периода бури и натиска", коими изобиловала вся первая половина уходящего столетия.

История развития естествознания свидетельствует, что неизбежность появления новых представлений, прорыв в неизвестное, подготавливается логикой развития устоявшихся концепций, привлекаемых для объяснения все большего количества наблюдательных фактов.

Так было с ньютоновской механикой, базирующейся на идее о бесконечно большой скорости передачи информации и оказавшейся несостоятельной в описании эффектов при около световых скоростях движения частиц. На смену ей пришла специальная теория относительности (СТО), заменившая бесконечность на скорость света в вакууме.

Так было и с ньютоновским законом всемирного тяготения, описывающим слабые гравитационные поля. На смену ему пришла Общая теория относительности (ОТО), отождествившая гравитацию с кривизной пространства - времени и включившая в себя релятивизм СТО.

Так было и с Максвелловской теорией излучения, на смену которой пришла квантовая физика, изменившая наши представления о свойствах микромира.

Собственно, на этом (пока) завершилось строительство фундамента современной классической физики, базирующейся на "трех китах" - релятивизме, относительности и вероятностности. Можно спорить о том, насколько архитектура современной физики удовлетворяет эстетическим требованиям того или иного исследователя, однако ее аппарата вполне достаточно для объяснения известных в настоящее время явлений происходящих как на микро-, так и на макроуровнях строения материи.

Применительно к астрономии предсказания современной физики предельно лаконичны - в масштабах в десятки и сотни мегапарсек лишь одно из известных в природе взаимодействий - гравитационное - может определять характер движения небесных тел в космическом пространстве. Более того, следуя предсказаниям ОТО, можно утверждать, что именно гравитация материи приводит к искривлению пространства и времени, на фоне которого "пробные частички" - галактики движутся по инерции, своими траекториями лишь очерчивая отклонения свойств пространства и времени от свойств ньютоновского абсолютного пространства. Тот факт, что галактики разбегаются означает, что изменяются свойства пространственно-временного континуума, идет процесс его расширения, проявляющийся в хаббловском потоке галактик.

Более того, в подтверждение этого тезиса можно выбрать в качестве меток кривизны и расширения пространства-времени не только галактики, но и их скопления - гигантские комплексы, насчитывающие от нескольких до десятков тысяч галактик. Эти скопления как целое движутся в хаббловском потоке с тем же законом увеличения скорости по мере увеличения расстояния до них - расширение Вселенной проявляет себя одинаковым образом для любых "пробных частиц", независимо от их массы!