Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная - Уолтер Айзексон (2015)

Один из возможных способов представить себе это таков. Нанесем на поверхность воздушного шара сетку из точек, находящихся на расстоянии одного дюйма друг от друга. Предположим, что мы надуваем шар и его поверхность становится в два раза больше исходных размеров. Теперь точки находятся на расстоянии двух дюймов друг от друга. Значит, при расширении точки, разделенные изначально расстоянием в один дюйм, окажутся на расстоянии 2 дюймов друг от друга. За то же время точки, изначально находившиеся на расстоянии 2 дюймов, разойдутся еще на 2 дюйма, если расстояние между ними было 3 дюйма, к нему добавятся еще 3 дюйма, а точки, находившиеся на расстоянии 10 дюймов друг от друга, разойдутся еще на 10 дюймов. Чем больше было изначально расстояние между точками, тем быстрее они удаляются от избранной нами точки. И это будет справедливо для любой точки на поверхности шара.

Это простой способ объяснить, что не галактики разбегаются от нас, а, наоборот, вся метрика пространства, или структура космоса, расширяется. В трехмерном случае наглядно это можно представить себе так: вообразите поднимающийся в духовке пирог из дрожжевого теста с вкрапленными в него изюминками.

В январе 1931 года, во время второго визита в Америку, Эйнштейн решил посетить Маунт-Вилсон и сам все посмотреть, благо это было легко: обсерватория находится на горе над Калтехом, где гостил Эйнштейн. На взятой напрокат машине “пайес-эрроу” они поднялись по извилистой дороге. На вершине их встречал уже старый и больной Альберт Майкельсон, прославившийся попыткой обнаружить “эфирный ветер”.

Был солнечный день, Эйнштейн был оживлен и возился с настройкой телескопа и другими приборами. Эльза приехала с ними. Ей объяснили, что эти инструменты используются для определения размеров и формы вселенной. Говорят, она на это ответила: “Ну, мой муж может сделать это на обороте старого конверта”49.

В прессе свидетельства расширения вселенной подавались как вызов теории Эйнштейна. Эта научная драма захватила публику. “Большие звездные скопления, – начиналось сообщение Associated Press, – разбегаются от Земли со скоростью 7300 миль в секунду, что создает проблемы д-ру Альберту Эйнштейну”50.

Но Эйнштейн приветствовал поступающие известия. “В обсерватории Маунт-Вилсон работают замечательные люди, – написал он Бессо. – Недавно они обнаружили, что спиральные туманности распределены примерно однородно в пространстве. Для них наблюдается сильный эффект Допплера, пропорциональный расстоянию до них. Это легко получить из общей теории относительности, если не учитывать “космологический” член”.

Другими словами, космологическая постоянная, которую против собственного желания ему пришлось выдумать, чтобы сделать Вселенную статической, оказалась явно ненужной, поскольку на самом деле вселенная расширяется. “Захватывающая история”, – радостно сообщил Эйнштейн Бессо51. (Как показал Эддингтон, космологический член, скорее всего, не работал бы, даже если бы Вселенная оказалась статической. Дело в том, что для статической Вселенной необходим очень точный баланс. Любое небольшое возмущение делает Вселенную либо расширяющейся, либо сжимающейся.)

Конечно, было бы необыкновенно увлекательно, если бы, доверившись своим уравнениям, Эйнштейн объявил сразу, что согласно предсказаниям общей теории относительности вселенная расширяется. Если бы он поступил именно так, воздействие экспериментов Хаббла, подтверждающих такое расширение, было бы еще более сильным, чем подтверждение Эддингтоном за десять лет до того предсказанного Эйнштейном изгибания световых лучей гравитацией солнца. Большой взрыв могли бы назвать взрывом Эйнштейна. И это осталось бы и в истории, и в сознании людей как одно из самых невероятных теоретических открытий современной физики52.