Прежде чем продолжить разговор о том, одинаково ли время в различные космологические эпохи, конкретизируем некоторые понятия.
Что происходит со светом, когда его источник удаляется (эффект Доплера) со скоростью Кот наблюдателя? Наблюдатель регистрирует свет (и это мы уже знаем) с большей длиной волны, чем излучает источник, и при этом длина волны увеличивается пропорционально величине, равной 1 + Z, где Z — величина красного смещения, зависящая от соотношения скоростей источника света и скорости света в вакууме. Далее, приращение длины волны, вызванное движением источника, определяется соотношением
Известны науке и другие типы красного смещения. Например, так называемое гравитационное. Обусловлено оно тем, что излучают массивные гравитирующие тела, точнее, когда испускается световой луч из области сильного гравитационного поля, а регистрируется в области с относительно слабым (такова Земля).
Эффекты всех типов красного смещения, в том числе гравитационного, обычно незначительны по величине по сравнению с доплеровским и не носят массового характера. Именно поэтому главным виновником красного смещения линий спектра считается удаление излучающего объекта. Никаких других причин, которые могли бы альтернативно объяснить красное смещение в спектрах излучения галактик, кроме скорости удаления самих галактик, ученые сегодня не видят.
Установлено, что если красное смещение мало по сравнению с единицей, то источник излучения удаляется от нас со скоростью V=CZ.
Хаббл обнаружил также, что красное смещение тем больше, чем слабее светимость галактики. Но, может быть, самое интересное, что установил Хаббл, так это то, что красное смещение и скорость удаления галактик увеличиваются с ростом расстояния до галактик: V=CZ=HD (где D — расстояние; Н — постоянная Хаббла, которая показывает, как изменяется скорость объекта на один миллион световых лет расстояния).
Итак, практически в течение одного десятилетия идея расширяющейся (нестационарной) Вселенной и зависимость красного смещения в спектрах излучения галактик от скорости их удаления, взаимно обосновывая друг друга, стали общепризнанными.
Правда, в последние десятилетия все чаще раздаются голоса тех, кто сомневается, что был Большой взрыв и что Вселенная расширяется именно по этой причине.
Существует хорошо аргументированная концепция стационарного состояния Вселенной, разработанная X. Бонды, Т. Гол- дом, Ф. Хойлом в 1948 г. Согласно этой теории, Вселенная всегда и везде неизменна, галактики друг от друга разлетаются, но одновременно во Вселенной возникает новое вещество. (Правда, по свидетельству С. Хокинга, впоследствии авторы добровольно отказались от своей гипотезы.)
По-прежнему актуальна идея нулевой Вселенной (Трайон и Кэри), в соответствии с которой Большого взрыва вообще не было, но Вселенная расширяется за счет образования новых масс как в межгалактическом пространстве, так и в центральных частях космических макротел. При этом сумма масс и потенциальной энергии во Вселенной всегда равна нулю.
Наша гипотеза, утверждающая, что время каждого материального субъекта Вселенной зависит не только от причин, принятых в теориях относительности, но и от интенсивности энергии внутренних процессов, присущих каждому субъекту Вселенной, приводит к удивительным следствиям.
Вначале, однако, послушаем известного астрофизика Нарликара. Вот что он пишет в своей «Неистовой Вселенной» {50}: «В момент Большого взрыва и постоянная Хаббла, и средняя плотность вещества были бесконечно велики. По мере расширения Вселенной оба параметра монотонно уменьшаются… пусть ?? — средняя плотность вещества сегодня, а r — средняя плотность вещества в момент, соответствующий красному смещению тогда ? = ? (1 + Z). Таким образом, если, например, мы наблюдаем галактику с красным смещением Z = 1, то мы видим ее в момент, когда средняя плотность вещества во Вселенной была в восемь раз больше, чем сейчас. Чем дальше мы смотрим в прошлое, тем больше значение Z, а следовательно, больше и значение ?».
Далее Нарликар показывает нам, как зависит плотность энергии излучения в различные космологические эпохи. Показывает, какая была плотность энергии излучения в прошлом (U) в зависимости от Z и плотности энергии излучения сегодня (U?), U= U?(1+Z)
Подставляя в формулу значение Z = 1, получим, что при этом значении красного смещения плотность энергии излучения была в шестнадцать раз больше, чем сегодня.
Подставляя в формулу значение Z = 1, получим, что при этом значении красного смещения плотность энергии излучения была в шестнадцать раз больше, чем сегодня.
Акцентирую внимание читателя, что таково положение сейчас, т. е. в эпоху, которую Вселенная переживает в настоящее время.
Что эти значения дают нам? Ну, во-первых, мы еще раз убеждаемся в правоте Гераклита — все в этом мире течет, все изменяется.
Во-вторых, если согласно нашей гипотезе время — это отражение энергетического состояния материи в гравитационном поле, то нельзя ли, используя рассуждения проф. Нарликара, оценить темп времени в прошлом, динамику его изменения во времени.
Воспользуемся формулами Нарликара для определения плотности энергии излучения и плотности вещества.