Тайны Вселенной: От Большого взрыва до будущего космоса — интервью с Арамом Сааряном

Как появился космос, из чего он состоит и какая судьба ждет Вселенную в далеком будущем? Эти вопросы волнуют человечество на протяжении веков. Современная наука даёт всё больше ответов, но вместе с ними возникают и новые загадки. В поисках объяснений мы обратились к физику Араму Сааряну, который стал гостем программы «А знаете ли вы?».

В интервью он рассказывает о происхождении Вселенной, её структуре и возможном будущем, основанном на последних научных данных.

Партнером серии интервью о науке и технологиях является Team Telecom Armenia.

Расширяющаяся Вселенная: как открывали ее тайны

«Как устроен окружающий нас мир? Как он возник и что ждет Вселенную в будущем? Эти вопросы волнуют человечество с древних времен, находясь в центре внимания философии и естественных наук», — говорит астрофизик Арам Саарян.

Ученый объясняет, что Альберт Эйнштейн, разрабатывая уравнения общей теории относительности, предположил: в масштабах всего космоса его основные свойства не зависят от места наблюдателя — будь то Земля или другая галактика. Это предположение, названное космологическим принципом, означает, что Вселенная в целом должна выглядеть одинаково во всех направлениях.

«Однако, когда Эйнштейн попытался найти решения своих уравнений для статичной Вселенной, оказалось, что таких решений не существует. Если в ней есть галактики, то они либо сближаются, либо удаляются друг от друга. Позже это подтвердили астрономические наблюдения, приведшие к открытию расширения Вселенной», — отмечает Саарян.

Он рассказывает, что еще в 1922 году математик и физик Александр Фридман, анализируя уравнения Эйнштейна, показал: Вселенная не может оставаться неизменной — она либо расширяется, либо сжимается. Он разработал математическую модель динамической Вселенной, однако его идеи поначалу не получили признания.

В 1927 году астроном Жорж Леметр, независимо от Фридмана, пришел к тем же выводам, исследуя уравнения общей теории относительности. Более того, он предположил, что если Вселенная расширяется сегодня, значит, в прошлом она была гораздо более плотной. «Так ученые постепенно пришли к теории, которую мы сегодня называем Большим взрывом. Согласно ей, наша Вселенная возникла из сверхплотного состояния в результате мощного взрыва», — поясняет Саарян.

Тем не менее, работы Фридмана и Леметра долгое время оставались в тени. Лишь в 1929 году американский астроном Эдвин Хаббл экспериментально подтвердил, что галактики действительно удаляются друг от друга.

«Когда объект удаляется, его свет смещается в красную область спектра — это называется красным смещением. Наблюдения показали, что чем дальше находится галактика, тем быстрее она от нас удаляется. Это и стало доказательством расширения Вселенной», — отмечает Саарян, добавляя, что этот процесс продолжается и сегодня.

Как реликтовое излучение стало доказательством Большого взрыва

Один из ученых, который не только помог разобраться, как устроена Вселенная, но и предсказал то, что позже стало главным доказательством Большого взрыва, стал Георгий Гамов. Он показал, что после Большого взрыва во Вселенной шли термоядерные реакции, благодаря которым появились водород и гелий — самые распространенные элементы во Вселенной. Более того, он предсказал существование реликтового излучения — слабого электромагнитного фона, оставшегося после Большого взрыва. 

По его расчетам, если Вселенная действительно родилась в результате Большого взрыва, то тепло от этого события должно было сохраниться в виде слабого микроволнового фона, который можно обнаружить даже сегодня. И он оказался прав! В 1965 году два американских астронома случайно поймали этот сигнал, даже не понимая, что именно нашли. Позже оказалось, что это и есть следы того самого рождения Вселенной. Температура реликтового излучения составляет примерно 2,7 К (Кельвина), что делает его очень холодным по сравнению с привычными температурами, но при этом оно остается важнейшим свидетельством горячего начала Вселенной.

Подробности — в видеоинтервью.