Спустя 20 лет после выхода на экраны первой «Матрицы» режиссеры снимают четвертую. За это время многое изменилось: братья Вачовски стали сестрами, а ученые приняли главную идею фильма близко к сердцу: представьте, многие физики всерьез обсуждают теорию о том, что наш мир — лишь матрица, а мы в ней — цифровые модели.

Зачем ученым понадобилось проверять теорию из кино?

При переложении на реальность идея «Матрицы» кажется абсурдной: зачем кому-то создавать огромный виртуальный мир — что явно трудоемко — и населять его людьми, нами? Тем более что реализация этой идеи из фильма сестер Вачовски не выдерживает никакой критики: любой школьник знает, что КПД не может превышать 100%, а значит, нет смысла получать энергию для машин от людей в капсулах — на их прокорм и обогрев уйдет больше энергии, чем они смогут отдать машинам.

Первым в научных кругах на вопрос о том, может ли кому-то понадобиться целый смоделированный мир, ответил в 2001 году Ник Бостром. К тому времени ученые уже начали использовать компьютерное моделирование, и Бостром предположил, что рано или поздно такие компьютерные симуляции будут использованы для изучения прошлого. В рамках такой симуляции можно будет создать детализированные модели планеты, живущих на ней людей и их взаимоотношений — социальных, экономических, культурных.

Историю нельзя изучать экспериментально, а вот в моделях можно запускать бессчетное количество сценариев, ставя самые дикие эксперименты — от Гитлера до мира постмодерна, в котором живем сейчас мы. Полезны такие опыты не только для истории: в мировой экономике тоже хорошо бы разбираться получше, но кто даст ставить эксперименты сразу над восьмью миллиардами настоящих, живых человек? Бостром обращает внимание на важный момент. Создать модель значительно проще и дешевле, чем породить нового, биологически реального человека. И это хорошо, потому что историк захочет создать одну модель общества, социолог — другую, экономист — третью, и так далее. Ученых в мире очень много, поэтому число цифровых «людей», которые будут созданы во множестве таких симуляций, может быть очень большим. Например, в сто тысяч, или в миллион, или в десять миллионов раз больше, чем число «биологических», реальных людей.

Если допустить, что теория верна, то чисто статистически у нас почти нет шансов оказаться не цифровыми моделями, а реальными людьми. Допустим, общее число «матричных» людей, созданных где-либо и когда-либо любой цивилизацией, всего в сто тысяч раз больше, чем число представителей этой цивилизации. Тогда вероятность того, что случайно выбранное разумное существо биологическое, а не «цифровое», — меньше одной стотысячной. То есть если такое моделирование реально ведется, вы, читатель этих строк, почти наверняка лишь набор цифр в чрезвычайно продвинутом суперкомпьютере.

Выводы Бострома хорошо описываются заголовком одной из его статей: «…вероятность того, что вы живете в «Матрице», весьма велика». Его гипотеза вполне популярна: Илон Маск, один из ее сторонников, как-то заявил, что вероятность нашего проживания не в матрице, а в реальном мире — одна к миллиардам. Астрофизик и нобелевский лауреат Джордж Смут считает, что вероятность еще выше, а общее число научных работ на эту тему за последние двадцать лет исчисляется десятками.

Как построить «Матрицу» в реальной жизни, если очень хочется?

В 2012 году группа немецких и американских физиков написала по этому поводу научную работу, позже опубликованную в The European Physical Journal A. С чего чисто технически надо начинать моделирование крупного мира? По их мнению, лучше всего для этого подходят модели образования ядер атомов, основанные на современных представлениях о квантовой хромодинамике (дающей начало сильному ядерному взаимодействию, удерживающему в целом виде протоны и нейтроны). Исследователи задались вопросом, насколько сложно будет создать симулируемую Вселенную в виде очень большой модели, идущей от самых малых частиц и составляющих их кварков. По их расчетам, детальное симулирование действительно большой Вселенной потребует слишком большого объема вычислительных мощностей — довольно дорогого даже для гипотетической цивилизации из далекого будущего. А раз детальная симуляция не может быть слишком большой, значит действительно далекие области космоса — что-то типа театральных декораций, так как на их скрупулезную прорисовку просто не хватило производственных мощностей. Такие области космоса — нечто, что только выглядит как далекие звезды и галактики, и выглядит достаточно детально, чтобы нынешние телескопы не могли отличить это «нарисованное небо» от настоящего. Но есть нюанс.

Симулируемый мир, в силу умеренной мощности используемых для его обсчетов компьютеров, просто не может иметь такое же разрешение, как реальный мир. Если мы обнаружим, что «разрешение» окружающей нас реальности хуже, чем должно быть, исходя из базовой физики, значит мы живем в исследовательской матрице.

«Для симулируемого существа всегда остается возможность обнаружить, что оно симулированное», — заключают ученые.

Что если мы живем в симуляции симуляции?

И все же Престон Грин не вполне прав. В теории — есть смысл моделировать модель, жители которой внезапно поняли, что они виртуальны. Такое может пригодиться цивилизации, которая в какой-то момент сама осознала, что является моделируемой. При этом ее создатели по какой-то причине забыли или не захотели отключить модель.

Стоит ли принимать красную пилюлю?

В 2019 году философ Престон Грин (Preston Greene) опубликовал статью, в которой публично призвал даже не пытаться узнать, в настоящем мире мы живем или нет. Как он констатирует, если длительные изыскания покажут, что наш мир имеет неограниченно высокое «разрешение» даже в самых дальних уголках космоса, то выйдет, что мы живем в реальной Вселенной, — и тогда ученые лишь зря потеряют время, пытаясь найти ответ на этот вопрос.

Но это еще лучший из возможных вариантов. Куда хуже, если окажется, что «разрешение» видимой Вселенной ниже ожидаемого — то есть, если все мы существуем только как набор цифр. Дело в том, что моделируемые миры будут иметь для своих создателей-ученых ценность только до тех пор, пока они точно моделируют их собственный мир. Но если население моделируемого мира вдруг осознает свою виртуальность, то оно точно перестанет вести себя «нормально». Осознав себя жителем матрицы, многие могут перестать ходить на работу, подчиняться нормам общественной морали и так далее. Какая польза от модели, которая не работает?

Грин считает, что пользы никакой — и что ученые моделирующей цивилизации просто отключат такую модель от питания. Благо даже при ограниченном ее «разрешении» моделировать целый мир — не самое дешевое удовольствие. Если человечество действительно примет красную пилюлю, его могут просто отключить от питания — отчего все мы неиллюзорно умрем.

Таким «человечкам» может пригодиться моделирование ситуации, в которой оказалось их общество. Тогда они могут построить модель, чтобы изучить, как ведут себя симулируемые люди, когда осознают, что они — лишь симуляция. Если это так, то не надо бояться, что нас отключат в момент, когда мы осознаем, что живем в матрице: ради этого момента нашу модель и запускали.

Можно ли создать идеальную симуляцию?

Любое детальное симулирование даже одной планеты до уровня атомов и субатомных частиц очень ресурсоемко. Снижение разрешения может снизить реализм поведения людей в модели — а значит, расчеты на ее основе могут иметь недостаточную точность для переноса выводов моделирования на реальный мир.

К тому же, как мы отметили выше, симулируемые всегда могут найти свидетельства того, что их симулируют. Нет ли способа обойти такое ограничение и создать модели, которые будут требовать меньше ресурсов мощных суперкомпьютеров, но при этом бесконечно высокое разрешение, как в реальном мире?

Достаточно необычный ответ на этот вопрос появился в 2012—2013 году. Физики показали, что с теоретической точки зрения наша Вселенная в ходе Большого взрыва могла возникнуть не из некоей малой точки с бесконечным количеством материи и бесконечной плотностью, а из очень ограниченной области пространства, где почти не было материи. Оказалось, что в рамках механизмов «раздувания» Вселенной на ранней стадии ее развития из вакуума может возникнуть огромное количество материи.

Как отмечает академик Валерий Рубаков, если физики смогут в лаборатории создать область пространства со свойствами ранней Вселенной, то такая «Вселенная в лаборатории» просто по физическим законам превратится в аналог нашей собственной Вселенной.

У подобной «лабораторной Вселенной» разрешение будет бесконечно большим, поскольку, строго говоря, по своей природе она материальна, а не является «цифровой». Плюс на ее работу в «родительской» Вселенной не нужен постоянный расход энергии: достаточно закачать ее туда один раз, при создании. К тому же она должна быть очень компактной — не больше, чем та часть экспериментальной установки, в которой ее «зачали».

Астрономические наблюдения в теории могут указать на то, что такой сценарий технически возможен. На данный момент при сегодняшнем уровне техники это чистая теория. Чтобы реализовать ее на практике, нужно переделать еще целый ворох работы: сперва найти в природе предсказываемые теорией «лабораторных Вселенных» физические поля и затем уже попытаться научиться с ними работать (аккуратно, чтобы попутно не разрушить нашу).

Валерий Рубаков в связи с этим задается вопросом: не является ли наша Вселенная одной из таких «лабораторных»? К сожалению, на сегодняшний день достоверно ответить на этот вопрос невозможно. Создатели «игрушечной Вселенной» должны оставить «ворота» в свою настольную модель, иначе им будет сложно за ней наблюдать. Но найти подобные двери сложно, тем более что они могут быть размещены в любой точке пространства-времени.

Одно можно сказать точно. Следуя логике Бострома, если кто-то из разумных видов когда-либо решился на создание лабораторных Вселенных, обитатели этих Вселенных могут пойти на такой же шаг: создать свою «карманную Вселенную» (напомним, ее реальный размер будет как у нашей, маленьким и компактным будет только вход в нее из лаборатории создателей).

Соответственно, искусственные миры начнут множиться, и вероятность того, что мы — обитатели именно рукотворной Вселенной, математически выше, чем того, что мы живем в первичной Вселенной.

Материал был впервые опубликован в издании Esquire

Если спросить первого встречного, какие важные события в изучении и освоении космоса он знает, то, скорее всего, прозвучит ответ про полет Гагарина или лунную миссию «Аполлона» — в зависимости от того, где живет этот первый встречный. Возможно, кто-то вспомнит спутник, марсоходы или луноходы, но, скорее всего, это будут очень известные и при этом относительно давние достижения. Это, конечно, не умаляет их значимости, но за последние десять лет мы узнали о Вселенной и космосе очень много благодаря и другим — может быть, не столь растиражированным, но невероятно важным миссиям, о которых большинство в лучшем случае «что-то где-то слышали».

Впрочем, одна из них сейчас на слуху буквально у всех — 31 мая 2020 произошло историческое событие — впервые за 59 лет пилотируемой космонавтики, 49 лет существования орбитальных станций и 21 год функционирования МКС к ней пристыковался разработанный и эксплуатируемый частной компанией корабль с астронавтами на борту. Кроме того, это было первое за девять лет пополнение экипажа международной орбитальной лаборатории, стартовавшее с территории США.

А пока давайте вспомним хотя бы пять из важнейших событий последнего десятилетия, которые помогли лучше понять устройство нашей Солнечной системы и Вселенной.

Где-то в космосе летит…

Прямо сейчас, пока вы читаете этот текст, где-то в космосе летит маленький аппарат, который завершил большую миссию, начавшуюся 3 декабря 2014 года, а если считать подготовку к запуску, то еще раньше. Речь идет о японской межпланетной автоматической станции «Хаябуса-2»: она побывала на астероиде Рюгу и возвращается на Землю с ценным подарком — образцами внеземного грунта.

За успех этой миссии на протяжении нескольких лет болели не только ученые из Японского агентства аэрокосмических исследований, которые ее запустили, но и все, кто неравнодушен к науке и космосу. Дело в том, что благодаря «Хаябусе-2» мы, возможно, узнаем новые факты о том, как появились Земля и Солнечная система в целом. Наша планета образовалась более 4,5 млрд лет назад, и очень трудно найти вещества, которые дошли до нас с тех времен в неизменном виде и могли бы рассказать нам о событиях, которые тогда происходили. Тем не менее подобные вещества есть — так, они содержатся в так называемых хондритах. Это самый распространенный тип метеоритов — на них приходится около 85,7% от общего числа метеоритов и 92,3% от числа тех, что падают на Землю.

Казалось бы, какая проблема, если они сами летят к нам в руки? Увы, такие «гости» уже не заслуживают доверия — по пути на Землю они проходят через атмосферу, и даже если не сгорают полностью, то сильно плавятся. Это внешнее влияние сильно искажает информацию, которую они могли бы нам передать, поэтому, чтобы получить ее в первозданном виде, необходимо выйти за пределы атмосферы. С этой целью и был запущен аппарат «Хаябуса-2»: астероид Рюгу относится к так называемому классу С, который близок по составу к хондритам. Он находится между орбитами Земли и Марса и пересекает то одну, то другую. От нашей планеты его отделяют от 144 до 211,8 млн километров.

«Хаябусе-2», чтобы добраться до Рюгу, пришлось преодолеть гораздо большее расстояние: для совершения гравитационного маневра он три раза облетел вокруг Солнца и только потом смог отправиться к цели. Уже на подлете к астероиду аппарат начал передавать на землю его снимки, которые позволили подтвердить оценки диаметра и периода обращения небесного тела, полученные в ходе наблюдений с Земли, и дополнили их новыми данными. Так, удалось в деталях разглядеть поверхность Рюгу, что дает возможность судить о ее минеральном составе. Кроме того, «Хаябуса-2» высадил на астероид спускаемый аппарат и два зонда, также рассказавшие немало интересного. Например, с их помощью выяснилось, что на Рюгу нет пыли и что сам он, скорее всего, появился в результате столкновения двух небесных тел, обладающих разным химическим составом.

Но главной целью «Хаябусы-2» стало получение образцов грунта, взятых не на поверхности, а с глубины. Для этого была произведена бомбардировка — аппарат с высоты 500 м выпустил по астероиду снаряд, а потом с помощью зонда грунт из кратера был собран и запечатан в герметичную капсулу. Этот ценный для ученых груз должен прибыть на землю в конце 2020 года, если не произойдет ничего непредвиденного. Пока что возвращение идет в запланированном порядке, и хочется верить, что завершение миссии будет таким же успешным, как и все ее предыдущие этапы.

В частном порядке

Буквально на днях состоялся запуск, которого США ждали целых девять лет — впервые американские астронавты отправились на МКС на собственном корабле, а не воспользовались, как было все эти годы, услугами «Роскосмоса». Но это событие знаковое не только для Штатов — его важность заключается еще и в том, что Crew Dragon, созданный SpaceX Илона Маска, стал первым частным пилотируемым космическим кораблем.

Хотя сейчас на Crew Dragon полет к МКС совершили двое астронавтов, корабль рассчитан на семерых, ведь для Илона Маска создание «Дракона» — еще одна ступень к воплощению его главной мечты, миссии к Марсу, а вдвоем туда не полетишь. Корабль задуман как многоразовый, но с оговоркой: людей он берет на борт только один раз, а потом становится грузовым судном.

Аппарат выглядит он как пришелец из будущего или из фантастического фильма. Многочисленные кнопки и рычаги заменены сенсорными экранами, люди не ютятся в тесной капсуле, а с комфортом располагаются в креслах с большим пространством для ног. Изменились даже скафандры, которые теперь лишены привычной громоздкости — каждый изготавливается индивидуально под конкретного астронавта, а шлемы напечатаны на 3D-принтере. К скафандру прилагается неожиданный атрибут — самые обычные резиновые сапоги, поскольку астронавтам в чем-то нужно дойти до корабля, и эти сапоги уже успели обсудить в соцсетях. Но шутки шутками, а если первый частный пилотируемый космический корабль успешно добрался до своей цели, что уж там было на ногах у астронавтов поверх скафандра — какая, собственно, разница?

Реально дыра!

Существуют ли черные дыры? В самом деле, что за вопрос — отрицательно на него, пожалуй, ответят разве что сторонники теории плоской земли и иже с ними. Но все не так просто — еще какой-то год назад, несмотря на кажущуюся очевидность факта, их существование было лишь гипотезой, построенной на основе косвенных данных, — хотя и очень достоверной.

Однако в апреле 2019 года было получено, а точнее, опубликовано ее надежное подтверждение — первое в истории фото черной дыры. На нем удалось запечатлеть объект, расположенный в галактике М87 из созвездия Девы. Расстояние до «фотомодели» — 50 млн световых лет, и к тому же это модель плюс-сайз: ее масса больше солнечной в 6,5 млрд раз.

На фото мы видим оранжевое кольцо света, которое с чем только не сравнивали сетевые шутники — и с Оком Саурона, и с голубиным глазом, и с пончиком. Строго говоря, это не сама дыра — черные дыры называются черными именно потому, что ее притяжение непреодолимо для любого излучения. На полученном учеными снимке изображен горизонт событий — своеобразная граница вокруг черной дыры, за пределами которой излучение еще способно вырваться.

Слово «фото» тоже не стоит понимать совсем уж буквально: так, будто бы на небо навели мощнейший телескоп, щелкнули затвором и сделали снимок. Чтобы разглядеть подобный объект, потребовалось бы устройство размером с нашу планету, и, как ни удивительно это звучит, его удалось создать, — правда, не совсем обычным способом. Если два радиотелескопа расположить как можно дальше друг от друга и синхронно навести на одну и ту же точку, то в определенном смысле получится телескоп, равный по размеру расстоянию между ними. Разница заключается в том, что гипотетический мегателескоп увидел бы объект целиком, а каждый из разрозненных радиотелескопов «получает» только часть информации, причем в виде радиоизлучения, и ее потом требуется сводить и обрабатывать.

Именно по такому принципу был собран виртуальный телескоп EHT — Event Horizon Telescope, то есть телескоп горизонта событий. Он объединил 8 мощных радиотелескопов, разбросанных по всему миру и синхронизированных с помощью атомных часов. Из-за вращения Земли одновременное наблюдение велось только с 3−4 из них, но как раз для этого и требовалось подключить большее количество, чтобы устройства передавали друг другу эстафету. Данные собирались около двух лет, и за это время их накопилось столько, что информацию было невозможно передать по интернету — ее записали на сотни жестких дисков и привезли самолетами для обработки в аналитические центры, расположенные в Германии и США. В результате всей этой долгой и очень кропотливой работы мы наконец-то увидели, как выглядит черная дыра, и, что гораздо важнее, окончательно убедились, что такие объекты действительно существуют.

Лови волну!

Меньше чем за четыре года до того, как миру было представлено фото черной дыры, ученым удалось получить еще одно очень веское доказательство в пользу таких объектов, а заодно совершить открытие, которого ждали сотню лет. Речь идет об открытии гравитационных волн — их существование предсказал еще Эйнштейн в рамках общей теории относительности, но до 14 сентября 2015 года это была лишь гипотеза, хотя, как в случае с черными дырами, и очень достоверная.

Попытки поймать гравитационную волну на практике начались еще во второй половине ХХ века, и чтобы понять, почему успех пришел лишь полвека спустя, стоит вспомнить, что из себя представляют эти самые волны. Если представить пространство в виде натянутой ткани и поместить на нее шар, то ткань прогнется, а если добавить еще один шар, то оба тела скатятся друг к другу, а по полотну пройдут волны. То же самое происходит и в пространстве, когда взаимодействуют два тела, движущиеся друг к другу с ускорением — например, две звезды, вращающиеся вокруг общего центра. Они искажают пространство вокруг себя, отправляя в путешествие по Вселенной гравитационные волны.

Проблема в том, что эти колебания очень незначительны — упомянутые два шара на ткани тоже искажают пространство, но так ничтожно, что этим можно пренебречь. Другое дело — массивные звезды или черные дыры, но они находятся от нас на огромном расстоянии, а гравитационным волнам, как и любым другим, свойственно угасать. Когда они доходят до нас, степень искажения измеряется в величинах, которые в тысячи раз меньше атомного ядра. Первым, кто всерьез попытался их зафиксировать, стал американский физик Джозеф Вебер. Он собрал резонансный детектор и в 1969 опубликовал статью, где сообщал, что зафиксировал гравитационные волны. Но научное сообщество ему не поверило: амплитуда колебаний около 10−16, о которой он заявил, была слишком большой — согласно теоретическим расчетам, она должна быть хотя бы в миллион раз меньше. Многие исследователи пытались повторить его опыты, но ни один не добился успеха, и в 1970 году полученные им результаты были окончательно опровергнуты, хотя сам Вбер еще долго продолжал на них настаивать.

И хотя ученый услышал всего лишь шум, он сыграл важную роль в открытии гравитационных волн, вдохновив других исследователей на поиск новых, более действенных способов их зафиксировать. Детекторы становились все более надежными, снижался уровень шумов, но проект, который и привел к открытию, был основан лишь в 1992 году по предложению американских физиков Кипа Торна, Рональда Древера и Райнера Вайсса — в 2017 году Торн, Вайсс, а также еще один участник проекта, Барри Бэрриш, получат за свой вклад Нобелевскую премию по физике.

Проект получил название LIGO — он состоит из двух обсерваторий в США, находящихся на расстоянии около 3000 км друг от друга. Каждая из них представляет собой систему двух четырехкилометровых труб, расположенных в форме буквы Г. Очень грубо его устройство можно представить так: внутри труб создан глубокий вакуум, через который пущен лазер. В месте пересечения труб висит полупрозрачное зеркало с детектором, которое раздваивает сигнал лазера, и такие же зеркала стоят в конце каждой трубы. Волны света гасятся за счет специально подобранного расстояния между зеркалами, но как только оно хотя бы незначительно изменится, детектор зафиксирует вспышку, а измениться оно может как раз в том случае, если вмешается гравитационная волна, пришедшая из космоса. Две обсерватории нужны для того, чтобы исключить вмешательство шумов и других посторонних факторов, а кроме того, по отставании сигнала во времени можно примерно предположить, из какой области Вселенной пришла эта волна. Исторический сигнал, который был зафиксирован 14 сентября 2015 года, был порожден слиянием двух черных дыр — масса одной составляет около 36 солнечных, другой — около 29. Это открытие не только подтвердило существование черных дыр и всю ОТО, но и открыло новое поле для исследований. Гравитационные волны — еще один источник информации о Вселенной и ее объектах, и они многое могут нам рассказать не только о черных дырах — не в последнюю очередь ученые надеются получить о них информацию о слиянии нейтронных звезд и лучше понять их природу.

Бессрочная миссия

Более 50 лет назад NASA запустила два космических аппарата для исследования дальних планет Солнечной системы, которые получили названия «Вояджер-1» (старт — 5 сентября 1977 года) и «Вояджер-2» (старт — 20 августа 1977 года). Изначально предполагалось, что они полетят к Юпитеру и Сатурну, но по разным траекториям. В связи с последним фактом их запускали в последовательности, обратной их порядковым номерам: «Вояджер-1» должен был прилететь к Юпитеру и Сатурну раньше (так и случилось), и по этой причине стал «первым», хотя и стартовал вторым.

«Срок годности» аппаратов составлял около пяти лет — ученые планировали изучить две крупнейшие планеты Солнечной системы и их окрестности, этим и ограничившись. Но позднее траектория «Вояджера-2» была скорректирована так, чтобы тот «захватил» еще Уран и Нептун. И хотя ученые не слишком рассчитывали, что после завершения — вполне успешного — этих миссий аппараты продолжат передавать сигнал, они продолжают это делать до сих пор. В результате оба «Вояджера» стали первыми в истории рукотворными объектами, которые вышли в межзвездное пространство, и это одно из самых важных для науки событий последнего десятилетия. «Вояджер-1» оказался там примерно 25−26 августа 2012 года, а второй «Вояджер» долетел туда 10 декабря 2018 года.

С связи с этим событием не раз публиковались сенсационные заголовки о выходе «Вояджеров» за пределы Солнечной системы, но на самом деле это не так. Оба они по‑прежнему в ней находятся и покинут ее примерно через тридцать-сорок тысяч лет. Так что же они тогда покинули? На самом деле они вышли за пределы гелиопаузы — это условная граница, за которую уже не попадает солнечный ветер и где начинается межзвездное пространство. Но и это тоже само по себе сенсация — в 1977 году никто и надеяться не мог, что два аппарата с работающими приборами и остающиеся на связи с Землей доберутся так далеко, так что мы совершенно случайно получили очень ценный источник информации о том, что происходит на расстоянии более 100 астрономических единиц.

Кстати говоря, попутно выяснилось, что гелиопауза находится гораздо ближе, чем предполагалось ранее — «Вояджер-2» пересек ее на расстоянии 122 а.е. Теперь ученые заняты решением загадки, почему теоретические выкладки разошлись с фактическими данными. Кроме того, было измерено давление частиц и скорость звука в этой области Солнечной системы и подтверждено существование внутренней ударной волны, которая расположена перед гелиопаузой. Аппараты-долгожители продолжают передавать данные, но, к сожалению, и они не вечны — ученые считают, что они дотянут примерно до 2025 года, а потом связь с ними будет утеряна, и оба они отправятся в молчаливое путешествие по Вселенной.

Космический телескоп «Хаббл» сфотографировал вспышку в системе Eta Carinae на расстоянии 7500 световых лет от Земли. Eta Carinae - двойная звезда-гипергигант с совокупной светимостью более чем в 5 миллионов раз превосходящей солнечную. В 1837 году в этой системе произошла так называемая «Великая вспышка», в результате которой двойная звезда значительно увеличила свою яркость.

Она стала второй по яркости звездой после Сириуса на земном небе. Двойная звезда была видна невооруженным глазом и даже стала навигационным ориентиром для моряков в южных морях. Постепенно, к 1870-м годам, ее яркость уменьшилась, но с 1940 года стала увеличиваться опять.

Снимок сделан камерой, которая фиксирует ультрафиолетовое свечение. Синие участки на фото — это выбросы магния, а красные — азота.

Вы сидите, стоите или лежите, читая эту статью, и не ощущаете, что Земля вращается вокруг своей оси с бешеной скоростью — примерно 1 700 км/ч на экваторе. Однако скорость вращения не кажется такой уж быстрой, если перевести ее в км/с. Получится 0,5 км/с — едва заметная вспышка на радаре, в сравнении с другими окружающими нас скоростями.

Так же, как и другие планеты Солнечной системы, Земля вращается вокруг Солнца. И чтобы удерживаться на своей орбите, она двигается со скоростью 30 км/с. Венера и Меркурий, находящиеся ближе к Солнцу, двигаются быстрее, Марс, орбита которого проходит за орбитой Земли, движется намного медленнее нее.

Но даже Солнце не стоит на одном месте. Наша галактика Млечный Путь — огромная, массивная и тоже подвижная! Все звезды, планеты, газовые облака, частицы пыли, черные дыры, темная материя — все это движется относительно общего центра масс.

По предположениям ученых, Солнце находится на расстоянии 25 000 световых лет от центра нашей галактики и двигается по эллиптической орбите, совершая полный оборот каждые 220–250 млн лет. Получается, что скорость Солнца — около 200–220 км/с, что в сотни раз выше скорости движения Земли вокруг оси и в десятки раз выше скорости ее движения вокруг Солнца.

Стационарна ли галактика? Снова нет. Гигантские космические объекты обладают большой массой, а следовательно, создают сильные гравитационные поля. Дайте Вселенной немного времени (а оно у нас было — примерно 13,8 миллиардов лет), и все начнет двигаться в направлении наибольшего притяжения. Вот почему Вселенная не однородна, а представляет собой галактики и группы галактик.

Это означает, что Млечный Путь тянут к себе другие галактики и группы галактик, расположенные поблизости. Это означает, что доминируют в этом процессе массивные объекты. И это означает, что не только наша галактика, но и все окружающие испытывают влияние этих «тягачей».

Вселенную наполняет реликтовое излучение с температурой 2,725 К, которое сохранилось со времен Большого Взрыва. Кое-где есть крошечные отклонения — около 100 мкК, но общий температурный фон постоянен. Это происходит потому, что Вселенная образовалась в результате Большого Взрыва 13,8 миллиардов лет назад и до сих пор расширяется и охлаждается.

По сути, реликтовое излучение — это фотоны, которые были излучены первичной плазмой ранней Вселенной в сторону будущего расположения Земли. Вы сами можете «увидеть» это излучение (помехи, которые возникают на пустом канале телевизора, если вы используете простую антенну, на 1% вызваны именно им).

И именно разница температур реликтового излучения вокруг Земли дала возможность рассчитать, что наша Солнечная система движется относительно него со скоростью ~370 км/с, а местная группа галактик, включающая Млечный Путь, галактику Андромеды и галактику Треугольника, движется со скоростью ~630 км/с.

Так что, именно благодаря остаточному излучению от Большого Взрыва мы можем наблюдать, что во Вселенной постоянно все движется и изменяется. И наша галактика — лишь часть этого процесса.