В расширяющейся Вселенной

Ознакомившись с работой А.А. Фридмана, Эйнштейн поначалу счел ее ошибочной. Однако после разъяснений Фридмана великий физик XX века понял, что заблуждался сам. С присущей ему интеллектуальной честностью, Эйнштейн опубликовал заметку с извинениями за ошибочную критику и признанием, что теория нестационарной Вселенной лучше обоснована, чем его собственная.

В 1929 г. теория развивающейся Вселенной получила триумфальное наблюдательное подтверждение. Американский астроном Э. Хаббл опубликовал измеренные им скорости движения галактик.

Измерения свидетельствовали, что все далекие галактики удаляются от нашей Галактики, причем скорость удаления галактики v возрастает пропорционально расстоянию до нее, l: . Коэффициент пропорциональности H называется постоянной Хаббла. По современным данным, ее величина около 75 ки­ло­мет­ров в секунду на мегапарсек (ме­га­парсек составляет более 3 миллионов световых лет). Постоянная Хаббла постоянна в том смысле, что не зависит от l; с течением же времени ее значение может изменяться.

Тот факт, что земному наблюдателю галактики представляются удаляющимися именно от него, не означает, что мы находимся в центре Вселенной. Представьте себе жука, сидящего на надувном шарике. В каком бы месте поверхности ни находился жук, при надувании шарика ему будет казаться, что резина растягивается во все стороны именно от него.

Зная постоянную Хаббла, можно оценить, как давно галактики, разделенные сейчас расстоянием l, находились рядом. Для этого по обычному школьному правилу надо разделить расстояние на скорость удаления: t » l/v = 1/H » 13 млрд. лет. Оказывается, ответ не зависит от l! Это означает, что в прошлом был такой момент, когда всё наблюдаемое вещество Вселенной было сосредоточено в крайне небольшом объеме. Этот момент в космологии принято называть сингулярностью (sin­gu­lar — единственный, уникальный). Отсюда вытекает, что у Вселенной, по всей видимости, было начало.

Конечно, приведенная оценка возраста Вселенной достаточно грубая, она не учитывает изменения скорости разбегания галактик по мере расширения Вселенной. Однако и более точные модели подтверждали как существование космологической сингулярности, так и ее возраст — от 10 до 20 миллиардов лет. В последние годы появились наблюдательные данные, позволившие существенно уточнить возраст Вселенной — 13,7 миллиарда лет.