Инфляция не только объясняла факты, свидетельствующие о том, что Вселенная плоская, — она также решила проблему горизонта. Эта проблема основана на простом понимании того, что ночное небо ка- жется относительно однородным, в какую бы точку вы ни смотрели. Если вы повернете голову на 180°, то увидите, что Вселенная одно- родна, хотя только что видели сегменты Вселенной, разделенные де-
сятками миллиардов световых лет. Мощнейшие телескопы не могут обнаружить каких-либо заметных отклонений в этой однородности. Наши космические спутники показали, что космическое фоновое микроволновое излучение также распределено чрезвычайно одно- родно. В какую бы точку космоса мы ни проникли, температура фо- нового излучения меняется не более чем на одну тысячную градуса. Но в этом-то и проблема, поскольку скорость света является конечным скоростным пределом во Вселенной. За время жизни Вселенной свет или информация никоим образом не могли пройти расстояние от одной части ночного неба к другой. Если взять, ска- жем, микроволновое излучение, видимое в одном направлении, то оно путешествовало более 13 млрд лет с момента Большого Взрыва. Но если мы повернем голову на 180°, то увидим такое же микровол- новое излучение, которое тоже пропутешествовало более 13 млрд лет. Поскольку эти излучения имеют одну и ту же температуру, это означает, что они находились в термальном контакте еще в начале времен. Но различные точки в ночном небе, разделенные расстояни- ем в 26 миллиардов световых лет, с момента Большого Взрыва нико- им образом не могли обменяться информацией. Ситуация выглядит еще хуже, если взглянуть на небо через 380000 лет после Большого Взрыва, когда впервые образовалось микроволновое фоновое излучение. Если мы взглянем на противо- положные точки небесной сферы (не простым глазом, естественно), то увидим, что излучение почти однородно. Но, согласно расчетам в рамках теории Большого Взрыва, между этими противоположными точками лежит расстояние в 90 миллионов световых лет (из-за кос- мического расширения после взрыва). Но свет никак не мог пройти 90 миллионов световых лет за 380 000 лет. Информация должна была бы двигаться со скоростью, намного превышающей скорость света, а это невозможно. По справедливости, Вселенная должна бы казаться довольно комковатой, при этом одна ее часть находилась бы слишком дале- ко от другой, чтобы они могли контактировать между собой. Как может Вселенная казаться настолько однородной, когда у света просто-напросто не было достаточно времени, чтобы перенести и распространить информацию из одной части Вселенной в другую? (Принстонский физик Роберт Дик назвал эту проблему «проблемой
горизонта», поскольку горизонт — самая отдаленная точка, кото- рую мы можем видеть, самая отдаленная точка, до которой может распространяться свет.) Однако Гут понял, что инфляция дает ключ к разрешению и этой проблемы. Он сделал следующий вывод: наша Вселенная, ви- димо, была крошечным язычком изначального огненного облака. Температура и плотность этого язычка были однородны. Но инфля- ция внезапно расширила этот язычок однородного вещества в 1050 раз, со скоростью, намного превышающей скорость света, а потому видимая сегодня Вселенная кажется столь однородной. Так что ноч- ное небо и микроволновое излучение кажутся столь однородными из-за того, что видимая Вселенная была когда-то крошечным, но од- нородным язычком изначального облака пламени, который внезапно расширился, образовав Вселенную.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Проблема горизонта» з дисципліни «Загальна астрономія»
