Темная материя. Вопреки прогнозам ученых, Земля не исчезнет через 30 миллиардов лет

Все чаще наша жизнь становится похожей на американский блокбастер. То существованию Земли грозит гигантский астероид, то противостояние планет может оказаться роковым. А недавно ученые из США определили, отчего и когда погибнет Вселенная. Анализируя информацию, полученную с орбитального телескопа «Хаббл», астрофизики пришли к выводу, что через 30 миллиардов лет Вселенная умрет от «темной энергии». Насколько этот прогноз соответствует действительности и стоит ли вообще верить предсказаниям ученых относительно гибели Земли, корреспондент «УГ» узнал у главного научного сотрудника, члена ученого совета Института космических исследований (ИКИ) Российской академии наук, доктора физико-математических наук, профессора Геннадия БИСНОВАТОГО-КОГАНА.

– Первыми тайны Вселенной начали изучать советские ученые, – рассказал Геннадий Семенович. – Николай Кардашев – сейчас он возглавляет Астрокосмический центр ФИАН – предложил эксперимент «Реликт». Был запущен спутник, который из космоса измерял колебания реликтового излучения. Была получена ценная информация: в частности, подтвердилось, что вся наша система – Солнце, Земля вплоть до Галактики, летит со скоростью примерно 600 километров в секунду. Реализации «Реликта-2» помешала перестройка. Вообще этот период – трагическая страница в научной биографии российской астрофизики. А на Западе направление исследований получило огромное развитие. Американцы запустили спутники «КОБЕ» и «ВМАП», с помощью которых были сделаны измерения, приводящие к необычным выводам. Например, высказывались сенсационные заявления, что Вселенная за счет невидимых составляющих будет расширяться и полностью распадется вплоть до исчезновения атомов, и через 30 миллиардов лет останется только энергия. Прежде чем я объясню, что эти результаты не являются столь сенсационными, придется вспомнить, с чего все началось.

В 20-30-х годах прошлого столетия американский ученый Эдвин Хаббл обнаружил, что галактики удаляются от Земли с большими скоростями. Причем чем больше расстояние, тем быстрее они улетают. Таким образом, был выведен «Закон Хаббла»: скорость удаления пропорциональна расстоянию. В свою очередь расширение Вселенной явилось подтверждением теоретической модели, которую российский ученый Александр Фридман в начале 20-х годов XX века получил в виде решения уравнения Альберта Эйнштейна. Сначала Эйнштейн считал, что Вселенная стационарна, но из тех уравнений, которые он вывел, эта стационарность не получалась. Поэтому, чтобы получить стационарную Вселенную, он ввел в уравнения новую постоянную, так называемый лямбда-член, или космологическую постоянную. С этим ему удалось вывести стационарное решение. Однако Фридман показал, что решение неустойчиво, а значит, не может существовать в природе. Таким образом, космологические решения уравнений Эйнштейна с неизбежностью приводят к расширяющейся Вселенной. Наблюдения Хаббла, которые были сделаны через десять лет, фактически подтвердили это предсказание. Позже к той же модели пришел бельгийский ученый Жорж Леметр. И хотя Эйнштейн составил первоначальные уравнения, Вселенная, в которой мы живем, называется Вселенная Фридмана – Леметра…

– …и она расширяющаяся.

– Да. Во Вселенной вещество с изначально огромными плотностями и температурами расширяется. Причем в начале расширения имеются некие колебания. Последние неустойчивы и за счет наличия гравитации со временем растут. Из этих неоднородностей и получается видимая Вселенная, галактики, звезды. Дополнительно, когда исследовались большие скопления галактик, выяснилась странная вещь. Еще до войны швейцарский астрофизик Фриц Цвикки обнаружил, что в больших скоплениях галактики летают с очень высокими скоростями. Был сделан вывод: есть еще какая-то неизвестная сила, удерживающая галактики своим притяжением. Впоследствии неизвестная сила получила название «темной материи». Сейчас уже общепринято, что во Вселенной имеется «темная материя», причем она в десять раз по плотности превышает видимую материю, которую обычно изучают. «Темная материя» не участвует ни в каких взаимодействиях, кроме гравитации. Что касается «темной энергии», то это своего рода «антигравитация», которая проявляется на самых ранних стадиях расширения Вселенной, а сейчас только в масштабах скоплений галактик. Итак, «темная материя» увеличивает притяжение, делает стационарными скопления галактик, а «темная энергия», наоборот, действует как «антигравитация» и способствует разлету. В связи с этим появились утверждения о том, что «темная энергия», которую предсказал еще Эйнштейн, через 30 миллиардов лет разорвет Вселенную и весь видимый мир исчезнет.

– Неужели все так серьезно? Хоть речь и идет о десятках миллиардов лет, не хочется верить в столь печальный конец нашей Вселенной!

– В настоящее время мы живем в такой Вселенной: примерно 70% плотности энергии составляет так называемый вакуум. Название условное, потому как «вакуум» на самом деле – «темная энергия». Остальные 30% распределены между «темной» и настоящей материями. Плотность последней составляет примерно 5%. Таким образом, 25% составляет «темная материя», 5% – обычное вещество и 70% – «темная энергия». Со временем Вселенная расширяется, ее плотность падает, но плотность «темной энергии» остается неизменной. Постепенно вся Вселенная превратится во Вселенную, состоящую из чистой энергии. В этом суть заявления американских ученых. Однако их данные, что через 30 миллиардов лет Земля исчезнет, неверны. Так что могу вас успокоить: наша планета будет существовать вечно.