Новый Мир ( № 11 2008)

Расстояния между галактиками в расширяющейся Вселенной нарастают со временем. Можно ввести некоторую сопутствующую систему отсчета, в которой координаты галактик не меняются со временем, то есть относительно этой системы отсчета они “неподвижны”. Они как бы нанесены на карту, в которой изменяется только масштаб, а координаты остаются неизменными. Реальные расстояния раздуваются или сжимаются пропорционально переменному масштабу. Космологи говорят, что реальные расстояния пропорциональны так называемому масштабному фактору, часто его обозначают буквойa

. Этот фактор и меняется со временем. Сегодня мы считаем, что в нашей Вселенной он растет.

Строго говоря, по современным данным лучше считать “неподвижными” точками в сопутствующих координатах не галактики, а центры масс скоплений галактик, так как сами галактики могут двигаться относительно друг друга внутри скоплений с довольно большими скоростями — порядка 1000 километров в секунду. Такие скорости аналогичны тепловым скоростям молекул в нагретом газе.

Если вселенная однородна и изотропна, то все длины (в том числе и длины световых волн) изменяются пропорционально масштабному фактору

a,поэтому и наблюдается красное смещение фотонов.

Часто говорят, что само пространство растягивается при разбегании галактик, но это неверно. Пустое пространство никуда не растягивается. Близкие планеты, звезды, галактики притягиваются и могут падать друг на друга, как на нас падает Туманность Андромеды (галактика М31), и примерно через 4 миллиарда лет она сольется с Млечным Путем, но к большой катастрофе это не должно привести.

5. Вселенная Фридмана

В самых простых моделях плотность материи во Вселенной приближенно полагают однородной и равной средней плотности в некотором большом объеме — внутри сферы с диаметром больше сотни миллионов световых лет. Это предположение об однородности — всюду по всему пространству — и изотропии в каждом направлении называется

космологическим принципом. Насколько это справедливо?