1. Является ли Вселенная одноразовой расширяющейся структурой или циклической системой с периодами сжатия и расширения?
2. Каков был минимальный размер Вселенной?
3. Какова была температура и плотность Вселенной в момент максимального сжатия?
4. Какие объекты (например, чёрные дыры, барионы) прошлых космологических циклов могут уцелеть при сжатии Вселенной до минимального размера и попасть в современный цикл?
5. Почему произошёл Большой Взрыв? Существовало ли ускоренное расширение в начальный момент Большого Взрыва, и чем оно было вызвано?
6. Почему так однородна и изотропна была Вселенная при отделении излучения от материи, случившемся 380 тысяч лет после Большого Взрыва? Именно это реликтовое излучение наблюдают сейчас астрономы. С чем связаны глобальные и локальные отклонения реликтового излучения и других космологических параметров от однородности и изотропии?
7. Почему Вселенная расширяется с ускорением до сих пор? Какие силы обеспечивают современное ускорение? Как долго будет разлетаться Вселенная?
8. Тёмная материя — что это такое? Состоит ли она из физических объектов, и какова их природа? Или теория Эйнштейна нуждается в модификации?
9. Если Вселенная — циклическая система, то какая сила обеспечит изменение направления движения галактик — с разбегания на сближение?
10. Второй закон термодинамики гласит, что все процессы ведут к увеличению энтропии. Если Вселенная циклична, то как решить проблему непрерывного роста энтропии в такой системе? Ведь если какой-то параметр во Вселенной непрерывно растёт, то о какой цикличности можно говорить?
11. Является ли наша Вселенная единственной, или существует множество Вселенных, которое предполагается концепцией мультивселенной?
12. Является ли Вселенная преимущественно квантовым объектом, или же она главным образом подчиняется общей теории относительности Эйнштейна?
13. Нужна ли для понимания Вселенной квантовая теория гравитации? Возможно ли в принципе построение такой теории?
Это «чёртова дюжина» самых главных космологических вопросов, которые остаются нерешёнными. И пока они не решены, Черепахе придётся подпирать модель Вселенной.
Всегда находятся учёные, считающие, что именно они построили самую верную модель Вселенной, но при детальном и объективном рассмотрении всегда обнаруживается, что эти теории всё ещё покоятся на прочном панцире Черепахи, правда, названия у этого панциря могут быть самые разные.
Истина заключается втом, что мы не нашли окончательных ответов на главные вопросы: «Как была создана Вселенная?» и «Как она устроена?» Более того, чем больше мы узнаём о Вселенной, тем больше вопросов у нас возникает. Поэтому космология остаётся одной из самых интересных и увлекательных наук, а Гигантской Черепахе придётся ещё немного потерпеть несовершенство наших знаний о Вселенной.
— Ладно, потерплю ещё, — сказала гигантская Черепаха, выслушав эту тираду. — Но только недолго!
Галатея спросила Никки:
— А что такое «недолго» для существа с возрастом в шесть тысяч лет?
— Хороший вопрос, — задумчиво ответила Никки. — И что будет, если гигантской Черепахе наконец надоест подпирать наши неуклюжие модели Вселенной?
Николай Коперник (1473–1543) — польский астроном, автор гелиоцентрической модели мира, сменившей старую геоцентрическую, в центре которой находилась Земля.
Иммануил Кант (1724–1804) — немецкий философ и астроном, который предположил нестационарность Вселенной, состоящей из огромного количества галактик, похожих на наш Млечный Путь.
Весто Слайфер (1875–1969) — американский астроном Лоуэлловской обсерватории, измеривший в 1907 году скорость движения галактики Туманность Андромеды, а в последующие годы — скорость десятков других галактик. Его работы стали основой современной наблюдательной космологии.
Генриетта Ливитт (1868–1921) — американский астроном Гарвардской обсерватории. В 1908 году показала, что у цефеид, нового класса переменных звёзд, период пульсаций связан с их светимостью. Эти звёзды позволили впервые измерить расстояния до других галактик.
Эдвин Хаббл (1889–1953) — американский астроном обсерватории Маунт-Вилсон. Измерил расстояние до Туманности Андромеды с помощью цефеид и показал, что скорость роста разбегания галактик растёт с увеличением расстояния до них (закон Хаббла).