Журнал «Компьютерра» № 9 от 7 марта 2006 года

Но что бы ни было причиной Биг Бэнга, науку о нем создавали не боги, а люди. Она рождалась и шлифовалась в ходе трудных, подчас ожесточенных дискуссий между талантливейшими исследователями, которые ломали копья в попытках понять истоки мироздания. «Человеческая сторона» появления теории Большого Взрыва известна куда хуже, нежели ее физическое содержание. Не претендуя на полноту, я хотел бы рассказать о некоторых персонажах этой драмы.

Преподобный Леметр

Первую версию теории Большого Взрыва в 1927 г. сформулировал бельгиец Леметр. Правда, пятью годами ранее петербуржец Александр Фридман нашел нестатичные решения уравнений общей теории относительности, которые описывали пульсирующие миры, возникающие из первичной точечной сингулярности. А в 1924 г. он получил решения другого типа, отвечающие вечному расширению Вселенной. Однако Фридман и по образованию, и по стилю научного мышления был прежде всего математиком. Поэтому он не довел свои вычисления до конкретной модели, предлагающей физическую картину рождения Вселенной. Так что его можно считать предтечей космологии Биг Бэнга, но не отцом-основателем. Этот титул, без сомнения, принадлежит Леметру.

Жорж-Анри Леметр (Georges-Henri Lemaitre) был весьма неординарным человеком. Он окончил иезуитскую школу, затем поступил на инженерный факультет Католического университета в Лувене. Первую мировую от звонка до звонка отмотал на фронте артиллеристом, заслужил Военный крест с пальмовыми ветвями. После демобилизации вернулся в университет, но изучал уже не технику, а точные науки, специализируясь на математике (руководителем его дипломной работы был известный специалист по теории функций и теории чисел Шарль де ла Валле-Пуссен [Charles de la Vallee-Poussin]). Защитив диссертацию, поступил в духовную семинарию и в 1923 г. стал священником. Попутно заинтересовался общей теорией относительности и после принятия сана посвятил четыре года изучению астрофизики, сначала в Кембридже, потом в Массачусетском технологическом институте. В Штатах ознакомился с новейшими и еще далекими от полноты результатами измерений галактического красного смещения и галактических расстояний, выполненных в Калифорнии Эдвином Хабблом (Edwin Hubble) вместе с Милтоном Хьюмасоном (Milton Humason). Эти данные позволяли предположить, что галактики разбегаются по всем направлениям, причем их радиальная скорость примерно пропорциональна удаленности от Солнечной системы. Это утверждение составляет знаменитый закон Хаббла, который был окончательно сформулирован и опубликован лишь в 1929 г. Тем более примечательно, что Леметр пришел к такому же выводу двумя годами раньше.

В 1927 г. Леметр вернулся на родину и получил профессуру в Лувене. Тогда же он написал статью с длинным и не очень вразумительным названием «Расширяющаяся Вселенная постоянной массы и растущего радиуса, объясняющая радиальную скорость внегалактических туманностей». Хотя в чисто математическом плане эта работа имеет много общего с трудами Фридмана (которые Леметру тогда были неизвестны), именно она стала началом космологии Большого Взрыва. Леметр недвусмысленно провозгласил, что Вселенная возникла из особого начального состояния с очень высокой плотностью материи. В духе физических знаний своего времени он интерпретировал этот момент как распад некого первичного суператома, который существовал вне времени и пространства. Леметр вычислил последующую эволюцию «взорвавшейся» Вселенной на основе уравнений общей теории относительности (ОТО) и теоретически вывел линейную зависимость между радиальной скоростью галактик и их удаленностью от Солнечной системы. Он даже вычислил коэффициент пропорциональности для этой зависимости, причем получил величину, которая не так уж сильно отличалась от будущих результатов самого Хаббла (правда, обе цифры оказались завышенными примерно на порядок, что выяснилось лишь в пятидесятые годы).

Но и это не все. Леметр сохранил в своей модели так называемый эйнштейновский космологический член, и потому из нее следовало, что Вселенная расширяется не с постоянной, а с возрастающей скоростью (астрономы, как известно, обнаружили этот эффект лишь в конце последнего десятилетия ХХ века). В своих дальнейших работах, в середине тридцатых годов, он интерпретировал космологический член как энергию вакуума, опередив науку по крайней мере на четыре десятилетия.