Мы уже отмечали, что все расстояния до удаленных объектов во Вселенной определены по красному смещению, истолкованному эффектом Допплера. Это дало астрономам цифры в миллиарды световых лет и миллиарднолетние возрасты звезд и галактик. Но и здесь реальность оказалась гораздо сложнее схемы.
Наибольшие трудности, как и следовало ожидать, дали наиболее «удаленные» по такой теории астрономические объекты, прежде всего так называемые квазары. Если их размеры, скорость и расстояние до них рассчитать по эффекту Допплера и красному смещению и принять во внимание то, что их светимость обратно пропорциональна квадрату расстояния до них, как и для всех источников света, то окажется, что никакие известные науке источники энергии, включая термоядерный синтез, не могут обеспечить столь высокого уровня излучения, каковое наблюдается у квазаров во всем диапазоне частот. Об этом нам также сообщает школьный учебник без каких-либо комментариев.
Кроме того, обнаружены весьма удаленные объекты во Вселенной, относительные скорости которых, будучи рассчитаны по эффекту Допплера приближаются к скорости света. Об этом также сообщает школьный учебник, но умалчивает, что рассчитаны значения относительных скоростей, в некоторых случаях во много раз превышающие скорость света. Рассчитаны они, естественно, также по эффекту Допплера.
Далее, если по красному смещению и закону Хаббла определить размеры и скорости удаленных галактик, а по ним рассчитать их массы, то окажется, что эти массы в 50 раз меньше, чем необходимо для поддержания гравитационной стабильности скопления. Предположение о том, что недостающую «скрытую массу» обеспечивают «черные дыры», – а эта «скрытая масса» должна составить 98 % массы скопления, – не подтверждается наблюдениями, так как «черные дыры» можно было бы обнаружить по рентгеновскому излучению, но они не найдены.
Все эти три трудности заставляют поставить вопрос: а может быть, эти удаленные объекты расположены не так уж далеко, и летят не так быстро, и существуют не столь давно? Если так, то и квазарам хватит энергии, и галактическим скоплениям хватит массы для поддержания своей светимости и стабильности.
По последним данным существует не случайное распределение, а дискретный набор величин красного смещения. Красное смещение, как и собственная частота излучения атома, оказывается, не может быть произвольным. Если так, то никакого «закона Хаббла» просто не существует, поскольку скорости разбегания звезд и галактик должны были бы расти скачками, а не по линейной зависимости. Во всяком случае, объяснять далее «красное смещение» эффектом Допплера уже невозможно. Для науки проблема вновь остается открытой: разбегается ли Вселенная, каковы ее размеры, каков ее возраст?
Есть предположение, что «красное смещение» объясняется потерей энергии излучения, проходящего большие расстояния. По известной формуле Планка это уменьшение энергии света должно понижать его частоту – отсюда и «красное смещение». Но есть и иные предположения.
ГИПОТЕЗА ТРОИЦКОГО-САТТЕРФИЛДА
В 1987 году независимо друг от друга ученые В.С. Троицкий из радио-физического института в Нижнем Новгороде и австралийский астроном Б. Саттерфилд пришли к выводу, что с течением времени скорость света снижается, притом экспоненциально, так что за время, порядка 10000 лет должна была бы уменьшиться в десять миллионов раз. Измерения скорости света известны на протяжении 200 лет и дают основания заметить тенденцию к снижению ее. Но этот срок наблюдений сравнительно мал, а погрешность первых измерений выше нынешних. Уменьшение же скорости света за два века составляет где-то всего лишь 0,5 % (рис. 5).
Если в непосредственных измерениях заметить изменение скорости света со временем трудно, то гораздо проще уловить полупроцентное расхождение во времени астрономических часов с часами, основанными на радиоактивном распаде, ход которых пропорционален скорости света. За несколько лет легко заметить расхождение двух типов часов на одну секунду и тем самым обнаружить изменение скорости света с точностью до тысячной доли процента.
И такое расхождение часов действительно обнаружено! Скорость света действительно понижается со временем.
Гипотеза Троицкого-Саттерфилда смела лишь своими масштабами. Восстановить сейчас динамику изменения скорости света за тысячелетия вряд ли возможно. Однако эта гипотеза позволяет объяснить, как свет от дальних галактик мог относительно быстро достигнуть земли, а тем самым снизить предполагаемый возраст Вселенной до нескольких тысяч лет. Легко объясняются и «сверхсветовые» относительные скорости объектов, которые мы видим такими, как во времена значительно большей скорости света.
«Красное смещение» тоже получает простое объяснение в гипотезе Троицкого-Саттерфилда. Если скорость света в прошлом была выше, то и для поддержания той же энергии излученного когда-то света длина волны его должна быть меньше, что и вызывает «красное смещение».
Снимается и проблема «скрытой массы» в дальних скоплениях галактик. Если скорректировать удаленность этих объектов, а следовательно и размеры их в сторону уменьшения, то требуемая для стабильности масса скопления сама собою снизится.
Наконец, самое удивительное открытие, совершенное лишь в 1996 году состоит в том, что величина «красного смещения» для разных объектов не может быть любою, а составляет ряд дискретных величин, подобно собственным частотам спектра любого атома. Если это подтвердится, то «красное смещение» вообще нельзя считать следствием эффекта Допплера, и тогда мы решительно ничего не можем сказать о расстоянии до дальних звезд, тем более об их возрасте.
Как бы то ни было, дает ли нам «красное смещение» хотя бы какие-то исходные цифры для расчетов или не дает, у нас нет оснований утверждать, что возраст Вселенной – миллиарды или даже миллионы лет. С научной точки зрения это просто недоказанное и неясное предположение. Между тем существуют более надежные
СВИДЕТЕЛЬСТВА ОТНОСИТЕЛЬНО МОЛОДОГО ВОЗРАСТА КОСМОСА
1. Шаровые скопления
Так называются очень тесные группы из нескольких десятков тысяч звезд, связанных гравитационными силами и движущимися, как единое целое. Только в нашей Галактике их насчитывается более ста. Эволюционисты считают шаровые скопления самыми старыми объектами Галактики на том основании, что они состоят из звезд-гигантов, а такие размеры звезд принято считать концом их эволюции.
Однако скорости движения шаровых скоплений таковы, что даже за миллион лет они бы вышли за пределы Галактики. Причем эти скорости и расстояния рассчитаны геометрически, а не по «красному смещению», а потому более надежно.
Кроме того, если бы эти скопления миллионы лет пребывали бы в нашей галактике, они должны были бы вытянуться в сторону ее центра под действием гравитации и таким образом потерять свою форму. Но этого также не происходит.
Еще одна проблема – солнечный ветер, то есть потоки частиц, выбрасываемые каждой звездой. Для одной звезды эти рассеивающиеся потоки не слишком велики, но будучи помножены на десятки тысяч звезд и на миллиарды лет, должны были бы составить существенные массы межзвездного газа (по оценкам – до 50 солнечных масс), которых однако не обнаружено ни в одном из 50 исследованных шаровых скоплений Галактики.
Все это позволяет сделать вывод, что шаровые скопления – самые древние объекты Галактики существуют не более миллиона лет.
2. Спиральные галактики
Большинство из наблюдаемых галактик имеют спиральную форму. Они вращаются вокруг своего центра, т.к. в противном случае все звезды просто упали бы на этот центр под действием гравитации. О вращении галактик свидетельствует и «красное смещение», разное от разных частей галактики: одна половина движется «от нас», а другая – «на нас», поэтому для сравнительно близких галактик здесь не должно возникать трудностей с применением эффекта Допплера. Наблюдения показывают, что закручивающиеся спирали галактик совершили не более одного-двух оборотов, а скорость их закручивания, определяемая по эффекту Допплера или же из равенства гравитационных и центростремительных сил, составляет порядка одного оборота в 100 млн. лет. Итак, этим галактикам никак не может быть более 200 млн. лет, поскольку существовать не вращаясь они не могли бы никогда за всю свою историю. На самом же деле они еще гораздо моложе, поскольку и начали существовать в уже закрученном состоянии (рис. 6).
3. «Мосты» из вещества
В отдаленных галактических скоплениях между некоторыми галактиками существуют «мосты» из вещества, при этом галактики разбегаются друг от друга со значительными скоростями. Очевидно, что за миллионы лет такого разбегания эти «мосты» разрушились бы. Более того, миллионы лет назад галактики должны были касаться друг друга.
