Вселената

ВСЕЛЕНАТА

Да си представим, че зрението ни е 1000 пъти
по-мощно от сега. Гледайки към Вселената, тя няма да претърпи сериозни
изменения. Но с новите очи гледката ще бъде много по-реална. Веднага ще
видим в целия им блясък най-близките галактики; твърде много, дори
далечни галактики ще ни покажат своите спирали, обсипани с мъглявини и
звезди; ще видим галактики, свързани със звездни мостове, по-близки
междугалактични купове, галактики-джуджета, компактни галактики; ще
забележим тук и там просторни по-близки галактични купове, в които ще
разпознаем отделните компоненти, различаващи се по между си по вид и
размери, и други, твърде далечни, в които отделните галактики ще се
виждат като едва забележими точки, а целият куп ще изглежда слаб и
беден, както виждаме от Земята най-ненаселените звездни купове. Това е
пространството, което ни изглеждаше празно и плоско и което сега се
показва такова, каквото е - пълно и дълбоко. С предишното око видяхме
чудовищността на нищото, със сегашното наблюдаваме една неизмерима, но
твърде населена бездна. Тази бездна е Космосът.

Да си представим сега, че променяме честотата на нашите усещания
така, че да виждаме всички събития много по-бързо. Целия галактичен
свят ще започне да ни изглежда в движение. Ще видим спирални галактики
да се въртят вихрено като въртележки; свръхнови, които бързо се палят и
гаснат; цели галактики, които експлодират; галактики, които се
приближават по между си, изтръгват една от друга газ и звезди чрез
огромни приливи, след това се отдалечават отново, като разпръскват и
разсейват част от себе си в пространството; галактични ядра с пулсиращ
блясък; квазари, които пулсират, проблясват, избухват, набъбват, докато
станат галактики; галактични купове, които се движат и разширяват.

Видяхме Космоса като един безкраен обем, сега го виждаме жив. И всичко
това е нищо в сравнение с най-поразителното от всички движения.
Наблюдавайки внимателно по-близките галактики, ще ги видим всички бавно
да се смаляват, защото всички те се отдалечават от нас. Да погледнем
по-далечните - те правят същото, но по-бързо. Нека потърсим още
по-далечните - ще ги видим да бягат с все по-големи, невъобразими,
шеметни скорости. И ако преди малко окото възприемаше един безкраен
свят, се питахме: възможно ли е всичко това да няма край? И ако има,
какво има отвъд?, то сега пред бягството на галактиките неволно ни идва
да се запитаме пребледнели: но къде ще стигнат те?Това са извънредно
трудни, но фундаментални въпроси, с които, разбира се, не ние първи се
сблъскваме. Няма човек в света, който да не си ги задава поне веднъж в
живота или да не ги усеща, поне латентни, в най-съкровените глъбини на
своята мисъл. През всички времена не е имало народ, който да не е
търсил решението им, което често е било намирано във философски спекули
или религиозни откровения. И до ден днешен проблемите за размерите на
Вселената, за нейната еволюция и за нейния произход без съмнение са
най-трудните и най-привлекателните от цялата астрономия и дори
съставят, както и през всички останали времена, истинската й същност и
формират поради сложността си цяла една наука: Космологията.
--------------------------------------------------------------------------------
Изследването на възникването на Вселената е част от изследването на
самата Вселена, разглеждана като цяло. Всичко това е предмет на
Космологията - науката, която изучава строежя и развитието на
Вселената. За разлика от другите дялове на астрономията в Космологията
в много по-голяма степен се налага използването на задълбочени
теоретични разработки, съчетани с максималните възможности на
астрономията за наблюдаване на широка гама от космически обекти.

Въпросите, които разглежда Космологията са фундаментални. Намира ли
се Вселената в своето детство, или е в зряла възраст? Как ще се развива
тя в бъдеще? Ще има ли край нейният живот, или не? Изясняването на
въпросите, как е произлязла Вселената и как се развива тя във времето,
е свързано (казано най-общо) и с немаловажния за човечеството въпрос,
как сме се появили ние и как ще се развиваме в бъдеще.

Тъй като данните от наблюдения на Вселената не са изчерпателни,
Космологията си служи с модели. За да се разбере строежът на Вселената,
са необходими някои допускания, най-главното от които се нарича
космологичен принцип. Този принцип постулира, че в голям мащаб,
навсякъде и по всяко време Вселената е еднаква. Той ни позволява да
построим теория, която да описва цялата Вселена, включително и тези
далечни нейни участъци, които не можем да наблюдаваме.

Да започнем с проблема за размерите на Вселената. Първият, който
потърси едно съвременно решение, беше Нютон, като въз основа на закона
за всемирното привличане, открит от самия него, стигна до заключението,
че Вселената не може да бъде крайна, иначе би трябвало цялата да "пада"
бързо към центъра си. През миналия век Х. В. Олберс показа, че
Вселената не може да бъде и безкрайна и да съдържа навсякъде звезди и
галактики, тъй като тогава нощното небе би трябвало да е много светло,
дори по-светло от дневното и самото Слънце би се сляло с него.

Айнщайн предположи, че пространството не е евклидово (плоско), а
крайно и с положителна кривина, т.е. такова, че да се затваря като
сфера. Фактът, че пространството е крайно, не означава, че то е и
ограничено.

Не веднъж се питахме как така всички галактики бягат от нас със
скорости, нарастващи пропорционално на разстоянието, какво ги тласка и
докъде ще стигнат в този шеметен бяг. Наличието на закривено
пространство ни предлага сега една интерпретация, която впрочем би
могла да важи и за неизкривено пространство. Не галактиките са тези,
които бягат в пространството, а самото пространство, в което те се
намират, се разширява. Всички галактики са неподвижни, а Вселената се
разширява, като ги увлича със себе си. Ето защо оставаме с
впечатлението, че се намираме в центъра на разширяването, и виждаме
всички галактики да бягат от нас със скорост, пропорционална на
разстоянието!

За да изясним по-добре тази мисъл, да се върнем отново към примера
със сферата. Да си представим, че нарисуваме върху балон много черни
точки на еднакви разстояния една от друга и започнем да го надуваме.
Черните точки ще се раздалечават помежду си в еднаква степен, тъй като
разтягането на балона е равномерно. Да си представим сега, че върху
една от тези точки стои някакво насекомо, което не знае, че се намира
върху балон, който се раздува, но вижда точките около себе си. Е добре,
това насекомо ще смята, че е неподвижно, докато всички останали точки
се отдалечават от тази, върху ноято се намира, и то ще има усещането,
че най-далечните бягат най-бързо точно както става с другите галактики
по отношение на нашата.

Тази интерпретация носи в себе си едно следствие: ако е вярно, че
Вселената се разширява непрекъснато, това очначава, че в миналото
трябва да е била много по-малка отсега. Дори трябва да е имало епоха, в
която веществото, което днес е разпръснато в неизброимите галактики,
звезди, мъглявини и планети, е било изцяло концентрирано в един
относително ограничен обем.
----------------------------------------------------------------
Да предположим, че идеалният космологичен принцип не е верен и че
Вселената е една и съща навсякъде, но не винаги. Това означава, че тя
еволюира във времето. Но в кое време? Може би в това, което отмерват
нашите часовници? Положително не. Ще се опитаме следователно да въведем
ново понятие за време, което да е валидно за цялата Вселена и което ще
наречем именно космическо време.

Вече видяхме, че Вселената се разширява и ако не приемем теорията
за стационарната Вселена, обвързана с идеалния космологичен принцип,
трябва да направим извода, че назад във времето вероятно е имало епоха,
в която цялото вещество е било концентрирано в едно относително
ограничено пространство. Изчислено е, че това трябва да е станало преди
15-17 млрд. години..

В онази епоха цялото вещество и енергията на Вселената трябва да са
били концентрирани в едно кълбо с огромна температура от 100 млрд.
градуса, което астрофизиците нарекоха огнено кълбо. То е имало радиус
едва една десетмилиардна част от радиуса на сегашната Вселена и било
съставено от протони и неутрони, от радиация със свръхвисока плътност и
от газ от фотони, електрони и неутрино. Тази огнена смес, въпреки че е
била в термодинамично равновесие, не е могла да остане статична
неопределено дълго време и в един момент вероятно е започвала да се
разширява. Точно от този момент, в който се е извършила промяната,
можем да започнем да говорим за време.

Това е началото на времената. Началото на нашата Вселена. Това е
първият ден от сътворението - безформеният примитивен хаос е започвал
да се движи, за да се превърне в нещо. Това е първата крачка на
Космоса, който все още е само тигел с вещество и енергия, към
по-развити форми, към образуване на елементите, на звездите, на
галактиките и още по-нагоре, до живото, до мислещото, до разумното
същество, което ще бъде способно да разбере дългия път на материята до
него и да го проследи.

Във връзка с началото на Вселената много често възникват два
въпроса. Единият от тях е следният: " Щом е имало Голям взрив, значи ли
това, че Вселената има център, спрямо който всичко се разширява?"
Отговорът е не! Преди всичко Голямият взрив е създал и самото
пространство. Нещо повече, той е създал и цялата материя на Вселената
наведнъж и тя е била разпределена равномерно. Не е изключено
количеството вещество във Вселената да е безкрайно голямо, така че в
момента на Големия взрив Вселената е имала безкрайно голяма плътност. В
това се състои сингулярността при раждането на Вселената. За това
разширяването на Вселената е равномерно във всички посоки и не можем да
определим къде е разширяващият се "край" на Вселената и къде - нейният
"център". В този смисъл например галактиките не се разширяват -
разстоянието между звездите в тях не се увеличава ! Разширява се самото
пространство.

Вторият често задаван въпрос е: "Какво е ставало преди Големия
взрив?" Този въпрос е лишен от физически смисъл, защото и самото време
се е "родило" в процеса на Големия взрив заедно с Вселената, с
пространството и с всички закони, които я управляват. Задавайки такъв
въпрос, е все едно да питаме къде е запад, намирайки се на Северния
полюс на Земята. Ясно е, че на Северния полюс понятията "изток" и
"запад" са лишени от смисъл - може да се върви само на юг. В този
смисъл полюсите на Земята са също такива сингулярности, както и
Големият взрив, по отношение на понятието "преди".
Магическият момент на началото. Изчислено е, че само след една секунда
температурата на огненото кълбо е спаднала от 100 на 10 млрд. градуса,
докато радиусът се е увеличил десет пъти. Само след 100 секунди
радиусът е нарастнал 100 пъти. Следователно това не е разширение, а
истински взрив, чрез който Вселената се ражда. Невъобразим взрив,
превъзхождащ по скорост и размери всеки друг, а Вселената продължава
шеметния си бяг, без да знаем нито кога, нито дали ще спре.

В първите минути при значителна активност на синтезиране на атомни ядра
се раждат леките елементи и се образува смес, съставена предимно от
водород (около 76%) и хелий (около 25%), в която има и следи от други
елементи, като литий и берилий. Междувременно температурата продължава
да спада и след 10 000 години достига 10 000К, докато след милион
години е едва 600К. Именно в този момент от първоначалната смес от
водород и хелий започват да се образуват първите кондензати, от които
след това ще се родят галактиките, населени със звезди, в чиято
вътрешност, от водорода се образуват тежките елементи до желязото,
оловото и златото.

Видяхме, че температурата на огненото кълбо от момента на Големия
взрив е спадала бързо. Това е било естествено, след като обемът на
Вселената непрекъснато се увеличавал, а топлинната енергия, изпълвайки
все по-голям обем е трябвало да се разпределя непрекъснато и равномерно
по цялата Вселена. Но разпределена не означава изчерпана. Днес,
следователно би трябвало да съществува някакво всеобщо топлинно
лъчение, разсеяно във Вселената, съответстващо на една относително
ниска температура, последен остатък от онова свръхмощно излъчване,
съществувало в огненото кълбо.

Реликтово излъчване В средата на ХХ в. теоретчно бе предсказано, че
във Вселената трябва да се наблюдава остатъчно или реликтово излъчване,
породено от високата температура на Големия взрив в момента, когато е
била в термодинамично равновесие. Поради разширяването на Вселената и
спадането на температурата това излъчване трябва да се търси в
радиодиапазона.

При подготовката на наблюденията внимателно били анализирани всички
странични шумове. Останал обаче неизяснен един шум, който не идвал от
конкретен обект, а от всички страни. През 1965 г. реликтовото излъчване
бе регистрирано като изотропен микровълнов радиошум с температура около
3К. Неговото откриване потвърждава теорията на горещата Вселена и е
едно от най-големите открития на нашия век.

Непрекъснато ли ще се разширява Вселената? За да отговорим на този
въпрос, нека си представим огромно кълбо вътре в нея. При равномерна
плътност масата на веществото в такова кълбо може да се смята
съсредоточена в центъра му. Тя ще привлича телата, разположени по
сферичната повърхност, ограничаваща кълбото. Ако смятаме, че останалото
извън кълбото вещество привлича кълбото равномерно от всички страни,
поведението на телата по тази сфера ще се определя от привличането на
веществото вътре в кълбото. Ако то е достатъчно много, породената от
него гравитация ще забавя разбягването на разположените по сферата
галактики и постепенно разширяването може да спре. Ако това вещество е
малко, това няма да стане. А съсредоточената в кълбото маса е толкова
по-голяма, колкото по-голяма е средната плътност на веществото в него.

Така стигаме до извода, че в зависимост от средната плътност на
веществото във Вселената нейното разширение може да продължи
неограничено дълго или да спре, след което тя ще започне да се свива.
Критичната плътност е 10-30 g/ g/см3 и ако средната плътност е по-малка
от критичната, разширяването няма да спре. Такъв модел на непрекъснато
разширяване се нарича отворена Вселена. Ако средната плътност е
по-голяма от критичната, в бъдеще ще има свиване. Този модел се нарича
затворена Вселена.

Наблюдаваното във Вселената светещо вещество дава стойност на
нейната плътност по-малка от критичната. Но има свидетелства, че голяма
част от веществото във Вселената не свети. Дали "скритата маса" в това
несветещо вещество е толкова, че да надхвърли критичната стойност, все
още не е ясно.
--------------------------------------------------------------------------------
Никой още не знае съществува ли живот извън Земята. Но астрономите
го търсят вече няколко века! Тезисът на Джордано Бруно за
множествеността на обитаемите светове и за неизбежното възникване на
многобройни огнища на живота и безкрайната Вселена владее умовете на
хората вече 4 столетия. Удивително е, че за тези 400 години идеята на
Бруно не е влязла в противоречие със съвременните научни знания.
Единственото, което изисква науката от днешния ден, е осъвременяване и
уточняване на понятията, употребявани от Бруно - например Вселена,
безкрайност, живот, разум…

Процесът на развитие на формите на материята от системи с ниска
степен на организация към високоорганизирани форми безусловно
съществува и се наблюдава. Това е резултатът от еволюцията на
материята. Но от това не могат да се направят конкретни изводи за
съществуването на "огнища на разума" във Вселената. Определен отговор
на въпроса, дали съществуват други "оазиси на живота" освен на Земята,
може да даде само астрономията.

Планети около други звезди. От най-дълбока древност фантазията на
хората е населявала света. От незапомнени времена въображаеми обитатели
на небето са боговете. В по-ново време се смятало, че са населени
планетите от Слънчевата система. Сега се знае, че условията за живот на
другите тела от Слънчевата система освен Земята са неблагоприятни за
съществуване на живот. Така че извънземен живот остава да се търси
далеч от Слънцето.

За да съществува живот, подобен на земния, трябва да има подходящи
условия, каквито може да са налице само на твърди космически тела,
каквито са планетите. Така че първият въпрос, на който следва да се
отговори, е: Има ли планети около други звезди освен около Слънцето.
Съществуването на планети около звездите вероятно е твърде често
явление. Но за да има живот, планетата трябва да отговаря поне на
следните условия: температура, варираща в определени граници;
достатъчно голяма маса, която при тази температура да може да задържи с
привличането си атмосфера около планетата и по-специално достатъчно
водород, който е съставна част на необходимата за живота вода;
радиация, която да не превишава опасната за живота граница.

Хипотезата за извънземен живот. Броят на планетите, отговарящи на
посочените условия, може да се оцени само статистически въз основа на
теорията на вероятностите. Така американският астроном Ото Струве
пресметнал, че в нашата Галактика има поне 106 звезди с планети, при
които условията са подобни на земните. Ако приемем че във Вселената има
10 млрд. галактики, което е явно занижена оценка, то ще получим, че в
нея има поне 106 млрд. подобни на Земята планети.

Наличието на благоприятни условия за съществуване на живот не гарантира
неговото възникване. Но поне на част от планетите с подходящи условия
живот вероятно възниква. Вероятно поне в част от случаите той еволюира
до образуване на мислещи същества. Общностите от мислещи същества
създават непрекъснато развиваща се култура, техника и технология, т.е.
създават цивилизация.

Разсъжденията по-горе са схемата, по която се стига до хипотезата, че
животът е разпространено явление във Вселената. Чисто умозрително тази
хипотеза съществува от векове.

Днес хипотезата за съществуване на извънземни цивилизации се приема
от много учени от различни специалности. Установяването на контакт с
евентуални "братя по разум" е възможно чрез радиовълни с тяхната
максимално възможна в природата скорост на разпространение - скоростта
на светлината. Но дори и по този начин при средно разстояние между две
цивилизации, което американският астроном Сейгън оценява на
неколкостотин светлинни години, контактът може да бъде само
едностранен.

Хипотезата за извънземни цивилизации не е общоприета. През 80-те
години на нашия век съветският астрофизик Шкловски, който е световно
известен с книгата си "Вселена, живот, разум", се отказа от тази
хипотеза. Аргументите му почиват на експерименталния подход. Той смята,
че много от цивилизациите в Галактиката би трябвало да са на много
високо равнище на развитие и тяхната дейност трябва да може да се
наблюдава с техническите средства, с които разполага човечеството.

Фактът, че независимо от специално предприеманите усилия да се
регистрират следи от дейността на други цивилизации (като сигнали,
съобщения и др.), досега не са установени техни прояви, най-вероятно
означава, че такива просто няма.


Проблемът за палеоконтакта. Благодарение на шумна и умела реклама
днес е твърде известна хипотезата за палеоконтакта, според която Земята
е била посещавана в миналото от разумни същества, дошли от други
светове. Нейните поддръжници сочат няколко типа факти в своя подкрепа.
Първият тип са някои монументални древни паметници, например пирамидите
в Египет, статуите на Великденските острови в Тихия океан, рисунките в
пустинята Наска в Перу и др. Твърди се, че и досега не е ясно как са
изградени тези паметници. Всичко би се изяснило, ако се допусне, че те
са построени от представители на други високоразвити звездни
цивилизации, озовали се в далечното минало на Земята.

Но истината е, че те са строени по различно време и тогава трябва да се
допусне, че или сме посещавани от много цивилизации, или от една, която
е идвала многократно, без да е ясно и в двата случая какви са мотивите
на посетителите. При това се пропускат много други паметници, за които
със сигурност се знае, че са построени от хората. Те са не по-малко
импозантни - например пирамидите на маите и ацтеките или пък китайската
стена.

Втори тип свидетелства са митове и легенди, в които се говори за
същества, слезли от небето. Тези свидетелства са крайно несигурни,
защото са художествена измислица, която може да се тълкува по различен
начин. От неизчерпаемото митотворчество на народите винаги могат да се
подберат тези, които да "доказват" предварително намислена теза.
Аналогични доводи имат сила и за третия тип свидетелства - рисунки и
др., от древността.

Същесвено е и това, че всички свидетелства, сочени от привържениците на
хипотезата за палеоконтакта, не са преки остатъци от от извънземни
посетители на Земята, а в най-добрия случай могат да се приемат като
косвени доказателства.

Какво може и какво не може да са НЛО. Много популярна е хипотезата,
че неидентифицираните летящи обекти (НЛО), или както често още ги
наричат "летящи чинии", са космически кораби, пратени на Земята от
извънземни цивилизации.


НЛО наистина съществуват. Според проекта за изследване на НЛО,
осъществен от ВВС на САЩ преди около 18 години, и според специалната
комисия за НЛО на АН на СССР (бившия) голяма част от регистрираните
случаи са природни явления (планети и звезди, метеори и болиди, северни
сияния и др.), изкуствени съоръжения (метеорологични балони, изкуствени
спътници на Земята и пр.), халюцинации, измами (не само зрителни) и
т.н. От разгледаните повече от 12 500 случая във ВВС на САЩ само около
5.5% не получиха обяснение главно поради недостатъчната информация,
дадена за явлението от неговите очевидци.



Обаче специалистите приемат, че между наблюдаваните НЛО има, макар
и много малко на брой, наистина неизяснени случаи, които чакат своето
обяснение. За съжаление досега никой не е представил какъвто и да е
предмет или остатък от извънземен космически кораб или негов обитател,
с което категорично би потвърдил присъствието на извънземен разум тук,
на нашата планета.