Issuu on Google+

Розширний Всесвіт

61

німи галактиками. Вона зростає від нуля до певного максимуму, а потім знову зменшується до нуля. У другому виді розв’язку Всесвіт розширюється так швидко, що гравітаційне притягання не може його зупинити, хіба трохи сповільнить. На рис. 3.3 зображено, як віддаляються галактики в цій моделі. Відстань починається з нуля і врешті галактики віддаляються одна від одної з постійною швидкістю. Існує, зрештою, і третій вид розв’язку, коли Всесвіт розширюється тільки ледь швидше, ніж треба, щоб уникнути повторного колапсу. В цьому разі віддалення, показане на рис. 3.4, також починається з нуля, а продовжується вічно. Однак швидкість, з якою галактики віддаляються одна від одної стає все меншою, хоча ніколи не сягає нуля. Модель Фрідмана першого виду примітна тим, що в ній Всесвіт не безкрайній у просторі, хоча простір не має ніякої межі. Гравітація така сильна, що простір вигнутий довкола самого себе, що робить його певною мірою схожим на земну поверхню. Якщо хтось подорожує у певному напрямку по земній поверхні, то ніколи не наштовхнеться на непрохідну перепону і не вивалиться через край, а зрештою прийде туди, звідки вийшов. У першому виді моделі Фрідмана простір такий же, однак з трьома вимірами замість двох як у разі земної поверхні. Четвертий вимір, час, теж має обмежену протяжність, але він подібний до лінії з двома кінцями, або межами, початком і кінцем. Пізніше ми побачимо, що коли поєднати загальну теорію відносності з квантовомеханічним принципом невизначеності, то, можливо, що і простір, і час скінчені, при цьому не мають ні країв, ні меж. Ідея, що можна було б обійти колом Всесвіт і опинитись у вихідній точці, має успіх у науковій фантастиці, але не має якогось практичного значення, бо, як можна показати, Всесвіт реколапсує до нульового розміру раніше, ніж хтось зможе обійти його довкола. Вам треба було б рухатися швидше за світло, щоб попасти туди, звідки ви вийшли, перш ніж Всесвіт припинить своє існування — а це неможливо! У першому виді моделі Фрідмана, коли Всесвіт розширюється і реколапсує, простір вигинається всередину себе, подібно до земної поверхні. З цього випливає, що він скінчений за розміром. На відміну від другого виду моделі, де Всесвіт розширюється вічно, і простір вигинається в інший бік, подібно до по-


Стівен Гокінг. Коротка історія часу. Від Великого вибуху до чорних дір