терігати в сучасні телескопи, а кожна з цих галактик у свою чергу містить сотні тисяч мільйонів зірок. На рис. 3.1 показано, який побачив би нашу Галактику спостерігач, що живе в який-небудь іншій галактиці. Наша Галактика має близько ста тисяч світлових років в поперечнику. Вона повільно обертається, а зірки в її спіральних рукавах кожні кілька сотень мільйонів років роблять приблизно один оборот навколо її центру. Наше Сонце являє собою звичайну жовту зірку середньої величини, розташовану на внутрішній стороні одного з спіральних рукавів.
Довівши, що існують інші галактики, Хаббл всі наступні роки присвятив складання каталогів відстаней до цих галактик. Яке ж було здивування, коли виявилося, що майже всі галактики віддаляються від нас! Ще більш дивним було відкриття, опубліковане Хабблом в 1929 р .: Хаббл виявив, що далі перебуває галактика, тим швидше вона віддаляється! А це означало, що Всесвіт не може бути статичною, як думали раніше, що насправді вона безперервно розширюється і відстані між галактиками весь час зростають.
Відкриття розширюється Всесвіту було одним з великих інтелектуальних переворотів двадцятого століття.
У моделі Фрідмана всі галактики віддаляються один від одного. Це начебто як надутий шаридо, на який нанесені точки, якщо його все більше надувати. Відстань між будь-якими двома точками збільшується, але жодну з них не можна назвати центром розширення. Притому чим більше відстань між точками, тим швидше вони віддаляються один від одного. Але і в моделі Фрідмана швидкість, з якою будь-які дві галактики віддаляються один від одного, пропорційна відстані між ними. Таким чином, модель Фрідмана пророкує, що зміщення галактики має бути прямо пропорційно її віддаленості від нас, у точній відповідності з відкриттям Хаббла. Незважаючи на успіх цієї моделі і на згоду її прогнозів зі спостереженнями Хаббла, робота Фрідмана залишалася невідомою на Заході, і лише в 1935 р американський фізик Говард Робертсон і англійський математик Артур Уолкер запропонували подібні моделі у зв'язку з відкриттям Хаббла.
Сьогоднішню швидкість розширення Всесвіту можна визначити, вимірюючи (по ефекту Доплера) швидкості видалення від нас інших галактик. Такі вимірювання можна виконати дуже точно. Але відстані до інших галактик нам погано відомі, бо їх не можна виміряти безпосередньо. Ми знаємо лише, що Всесвіт розширюється за кожну тисячу мільйонів років на 5-10%.
Таким чином, наявні дані говорять про те, що Всесвіт, ймовірно, буде розширюватися вічно. Єдине, в чому можна бути абсолютно впевненим, так це в тому, що якщо стиск Всесвіту все-таки відбудеться, то не раніше, ніж через десять тисяч мільйонів років, бо принаймні стільки часу вона вже розширюється. Але це не повинно нас занадто сильно турбувати: до того часу, якщо ми не переселимося за межі Сонячної системи, людства давно вже не буде - воно згасне разом із Сонцем!
Всі варіанти моделі Фрідмана мають те спільне, що в якийсь момент часу в минулому (десять-двадцять тисяч мільйонів років тому) відстань між сусідніми галактиками повинно було дорівнювати нулю. У цей момент, який називається великим вибухом, щільність Всесвіту і кривизна простору-часу повинні були бути нескінченними.
Оскільки математики реально не вміють поводитися з нескінченно великими величинами, це означає, що, відповідно до загальної теорії відносності (на якій засновані рішення Фрідмана), у Всесвіті повинна бути точка, в якій сама ця теорія непридатна. Всі наші наукові теорії засновані на припущенні, що простір-час гладке і майже плоске, а тому всі ці теорії невірні в сингулярної точки великого вибуху, в якій кривизна простору-часу нескінченна. Отже, навіть якщо б перед великим вибухом відбувалися якісь події, по них не можна було б спрогнозувати майбутнє, так як в точці великого вибуху можливості передбачення звівся б до нуля. Точно так само, знаючи тільки те, що сталося після великого вибуху (а ми знаємо тільки це), ми не зможемо дізнатися, що відбувалося до нього. Події, які відбулися до великого вибуху, не можуть мати ніяких наслідків, що стосуються нас, і тому не повинні фігурувати в науковій моделі Всесвіту. Отже, потрібно виключити їх з моделі і вважати початком відліку часу момент великого вибуху.
У 1963 р два радянські фізика, Є. М. Ліфшиц та І. М. Халатников, зробили ще одну спробу виключити великий вибух, а з ним і початок часу. Ліфшиц і Халатников висловили припущення, що великий вибух - особливість лише моделей Фрідмана, які врешті-решт дають лише наближений опис реальної Всесвіту. Згідно Фрідману, всі галактики віддаляються в прямому напрямку один від одного, і тому всі вони перебували в одному місці. Однак у реально існуючого Всесвіту галактики ніколи не розходяться точно по прямій: зазвичай у них є ще й невеликі складові швидкості, спрямован...
