Существует способ рассуждений, впервые предложенный Е.А. Милном и У.Г. Маккри в начале 1930-х годов, который позволяет избежать всех (точнее, почти всех) парадоксов ньютоновского тяготе ния, возникающих при попытке применить классическую механику к неограниченному, бесконечному в простран стве распределению тяготеющей массы; при этом удается получить результат, который в точности совпа дает с тем, что дает релятивистская теория Фридмана. Оказывается, что о бесконечности можно забыть, если рассмотреть шар конечных размеров, мысленно выде ленный из общего однородного распределения вещества. На динамику шара внешние слои вещества не влияют, так как они сферически симметричны, а внутренняя масса шара действует на точку на его поверхности так, как если бы вся эта масса была сосредоточена в центре шара.
Но все же приходится признать, что при всем этом модель инфляции не смогла предсказать измеренное сейчас значение плотности вакуума. Она не дает количественных указаний на связь обнаруженной в наблюдениях плотности вакуума с начальным значением этой плотности в эпоху инфляции. Как и почему пер воначальная высокая плотность вакуума, или инфля ционного скалярного поля, упала именно до ее современ ного значения - - самый трудный вопрос в теории инфляции; а без его решения повисает в воздухе многое из того, что эта модель обещает объяснить.
1917-м. Правда, сообщая о разбегании космиче ских туманностей, Слайфер не знал еще по сути и сам, что именно он открыл: ни расстояния до туманностей, ни их истинная природа тогда еще не были известны; естественно, что в его работе не было ни слова о космоло гии. Но и сама эта наука в ее нынешнем понимании не существовала еще до общей теории относительности (1916 г.) и первой космологической работы Эйнштейна 1917 г. Семью годами позже, в 1924 г., Фридман обсуж дал открытие Слайфера на одном из своих семинаров в Петроградском университете и, по свидетельству участ ника семинара Д.Д. Иваненко, рассматривал это открытие в космологическом контексте, считая его — совер шенно справедливо — прямым наблюдательным свиде тельством в пользу теории расширяющейся Вселенной. Об открытии Слайфера сообщал и издававшийся в те годы в СССР научно-популярный журнал Мироведепие.
Этот закон был открыт Хабблом в его наблюдениях 1927-1929 гг., и постоянная Н по справед ливости носит с тех пор его имя.
Измеренные Хабблом скорости были лишь немногим больше тысячи км с- 1 . Если воспользоваться принятым сейчас значением постоянной Хаббла Н = 50- 75 км - 1 Мпк-', то легко увидеть, что предел расстоя ний в его наблюдениях составлял примерно 20 Мпк. Сам Хаббл думал тогда, что 2 Мпк; такой была у него систематическая ошибка оценки расстояний, почти что в десять раз.
Но в пределах 20 Мпк никакой однородности и изотропии во Вселенной нет; как мы только что сказали, эти свойства Вселенная приобретает лишь в масштабах 100-300 Мпк и более. На эту тему имеется обширная литература: сошлемся на книги [6- 10] и свежие публика ции по теме [21-30]. Распределение же вещества в ближнем объеме, напротив, крайне неравномерно: имеются группы галактик с размерами в 1 Мпк и больше, все они входят в большое скопление галактик Вирго (т.е. Дева), центр которого лежит в направлении на одноименное созвездие и находится от нас на расстоянии приблизительно в те же 20 Мпк, и т.п. Как при таких условиях здесь возможен регулярный космологический поток расширения с линейной зависимостью скорости от расстояния?
Наименьшие скорости удаления у Хаббла соста вляют всего одну-две сотни км с- 1 , и это означает, что хаббловский поток берет начало очень близко от нас, на расстояниях всего в несколько Мпк. Но это катастрофи чески не тот, не космологический пространственный масштаб.
Из всей этой наблюдаемой картины напрашивается один вывод: кинематика галактик в местном объеме имеет мало общего с их пространственным распределе нием. Кинематика исключительно регулярна, тогда как пространственное распределение сильно неоднородно как в этом объеме, так даже и в более обширных объемах вокруг нас. За наблюдаемой кинематикой галактик стоит динамика, которая, следовательно, с распределением масс галактик фактически не связана.
Но если не массы самих галактик, то что же тогда управляет движением этих тел в местном объеме? Такова новая физическая постановка вопроса о природе локаль ного хаббловского потока.
Солнце, а с ним и Земля движутся относительно реликтового излучения со скоростью около 300 км с"'. Но оказывается, что и центр масс Местной группы тоже не покоится относительно реликтового излучения — он движется относительно него со скоростью примерно 600 км с" 1 [26]. Наблюдения указывают на то, что имеет место общее сносовое движение всего Местного объема относительно реликто вого излучения с весьма немалой скоростью 500- 600 км с"'. Причем Местный объем движется практиче ски как целое в составе гораздо большей по размеру области с размером до 100-150 Мпк (см. недавнюю статью [27] и цитируемую в ней литературу). Вся совокупность галактик в этом большом объеме сов местно движется в сторону Большого Аттрактора, как иногда называют это направление в пространстве.
Заметим, что скорость сносового движения больше скорости регулярного расширения до расстояний в 10 Мпк. Она в 10-20 раз больше дисперсии скоростей в пределах тех же расстояний. Так что это отнюдь не слабое возмущение, а сильный кинематический эффект для масштабов Местного объема.
Вопрос, который не очень активно обсуждался до сих пор, состоит в том, как совместить все три наблюдаемые свойства Местного объема: 1) сильную неоднородность плотности вещества; 2) общее сносовое течение; 3) регу лярное хаббловское расширение внутри Местного объема. В динамике, управляемой гравитацией самих галактик, такая картина совершенно невозможна. Но три свойства Местного объема оказываются вполне совместимыми, если динамикой галактик в Местном объеме управляет не их самогравитация, а космический вакуум.
Все публикации философского клуба
