Вселенная в наше время
Итак, что можно сказать о сегодняшних масштабах Вселенной, если отвлечься от ее дальнейшей судьбы? Чтобы нагляднее представить эти масштабы, попытаемся сопоставить их с размерами знакомых объектов. Прежде всего, попробуем представить себе размеры Земли. Наша планета имеет существенную кривизну, которая, правда, незаметна при малых расстояниях. Выйдем из нашего колледжа и посмотрим вдоль поверхности Земли на собор, расположенный в 2,5 км от нас. Если бы поверхность Земли была совершенно гладкой, то ее кривизна проявилась бы в том, что мы увидели бы настоятеля собора как бы стоящим «по колено в земле».
Каждый из нас хорошо представляет, что такое 2,5 км и что такое треть роста настоятеля собора, — тем самым мы можем почувствовать и что такое кривизна Земли. Это представление можно расширить, наблюдая шпиль кафедрального собора в Сэлисбери, находящегося в 80 км отсюда на 360 м ниже линии горизонта. Эти примеры легко продолжить. Сегодня для нас стали уже привычными картины, которые можно увидеть с Луны: с расстояния в 384 400 км Земля (средний радиус которой равен приблизительно 6370 км) имеет вид небольшого шарика. На расстоянии от Земли, примерно в 400 раз большем (около 150 млн. км), находится Солнце, это уже значительно более крупные масштабы, и нам потребуется найти более подходящую меру для оценки столь больших расстояний. Такой мерой может служить время, за которое свет преодолевает подобные расстояния. Если скорость света равна 300 тыс. км/с, то свету понадобится чуть больше секунды, чтобы дойти от Луны до Земли; свету от Солнца потребуется для этого около 8 мин. Ближайшая к Солнцу звезда — Альфа Центавра, и ее свет доходит до нас примерно за 4 года. Это расстояние легче представить, если сравнить его с расстоянием от Земли до Солнца, т. е. с диаметром орбиты, по которой Земля движется вокруг Солнца.
Пока Земля обращается вокруг Солнца, устремим взгляд на Альфу Центавра: вследствие движения Земли вокруг Солнца нам будет казаться, что Альфа Центавра движется вперед-назад на фоне более удаленных звезд. Это видимое движение Альфы Центавра совершается в пределах около одной дуговой секунды, такой угловой размер имеет ноготь большого пальца, если смотреть на него с расстояния примерно 5 км, и это уже нетрудно себе представить. За пределами ближайших звезд расстояния до звезд увеличиваются весьма существенно, и чтобы оценить их, требуются немалые усилия. Наша Галактика, Млечный Путь, насчитывающая несколько миллиардов звезд, достигает около 100 тыс. световых лет в поперечнике; толщина ее значительно меньше, так что в целом она походит на спиралевидный «блин». Ближайшая галактика — туманность Андромеды, сестра Млечного Пути, — отстоит от нас на расстоянии около миллиона световых лет; но это лишь в несколько сотен тысяч раз превышает расстояние до Альфы Центавра, которое мы наглядно «представили» с помощью, ногтя большого пальца.
За туманностью Андромеды мы почти сразу же достигаем пределов Вселенной, доступной наблюдению современными оптическими средствами, но эти расстояния всего лишь примерно в 10 тыс. раз превышают расстояние от Земли до туманности Андромеды. Как бы велика ни была наблюдаемая Вселенная в целом, нельзя сказать, что она несоизмеримо велика по сравнению с находящимися в ней объектами. Наиболее крупные из известных, по-видимому, обладающих структурой, объектов наблюдаются не в видимом свете, а в диапазоне радиоволн — методами радиоастрономии. Эти объекты по своему виду напоминают галстуки-бабочки, своим возникновением они скорее обязаны не гравитационным, а электромагнитным силам. Такие объекты представляют собой упорядоченные потоки электрически заряженных частиц, простирающиеся на расстояния в десятки миллионов световых лет. С Вселенной, которую мы сегодня наблюдаем, они соотносятся по своим размерам примерно так же, как галстук-бабочка на шее лектора с большой аудиторией. Итак, сколь бы велика ни была Вселенная, действие формирующих ее сил простирается на расстояния, вполне соизмеримые с общими масштабами Вселенной, а если в аудитории много галстуков-бабочек, то вряд ли мы скажем, что она пуста!
