Физик немедленно добавил третий стих, как тоже относящийся к открытию. Астрономов, которые не приходят к теистическим или деистическим воззрениям, становится все меньше, а оставшиеся даже отмечают, что идут против течения. Джеффри Бэрбидж из Калифорнийского университета в Сан-Диего жалуется на то, что его друзья-астрономы дружно присоединяются к «Первой церкви Христа «Большого Взрыва».

7 ДОКАЗАТЕЛЬСТВА «БОЛЬШОГО ВЗРЫВА» Все эти волнения возникли потому, что открытия, сделанные спутником СОВЕ, помогли разрешить мистическую тайну теории «Большого Взрыва», объясняющей происхождение и развитие Вселенной, таким образом подтверждая и уточняя теоретическую модель (фактически, ряд моделей). Теория «Большого Взрыва» утверждает, что вся физическая Вселенная – вся материя и энергия, и даже четыре измерения пространства и времени – возникли из состояния бесконечных, или близких к бесконечным значениям плотности, температуры и давления.

Вселенная возникла из объема намного меньшего, чем точка в конце этого предложения, и она продолжает расширяться. До апреля 1992 года астрофизики уже очень много знали о том, как зародилась Вселенная. Не хватало лишь одного небольшого, но важного компонента; можно сказать, что в устройстве некой машины им было известно все, кроме одной детали.

Они знали, как должна выглядеть эта деталь, и приблизительно знали, где ее искать. Спутник СОВЕ был спроектирован специально для того, чтобы найти эту отсутствующую часть – а именно, объяснить, как после «Большого Взрыва» образовались галактики. Сам механизм расширения и многие его основные компоненты были предсказаны физиками, работавшими над этой проблемой еще в начале двадцатого века.

Ричард Толмэн в 1922 году показал, что, поскольку Вселенная расширяется, она должна остывать от исключительно высоких изначальных температур.8 . Законы термодинамики утверждают, что всякая расширяющаяся система должна остывать. Георгий Гамов в 1946 году открыл, что только быстрое охлаждение космоса от близких к бесконечности высоких температур может объяснить тот факт, что протоны и нейтроны соединились таким образом, что образовалась наблюдаемая нами вселенная, состоящая из 73% водорода, 24% гелия и 3% более тяжелых элементов.

9 КОСМИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ Основываясь на выводах Толмэна и Гамова, астрономы понимали, что начало Вселенной и последующее ее развитие напоминало горячую кухонную печь. Когда дверца печи открыта, жар, находящийся в печи, вырывается наружу. При этом тепло рассеивается. Энергия излучения, которая была заключена в нескольких кубических футах печи, теперь распространяется на несколько сот кубических футов кухни.

Внутренние стенки печи постепенно охлаждаются до комнатной температуры, которая теперь становится чуть выше, чем была раньше. Если знать максимальную температуру печи и объем комнаты, в которой рассеивается жар, то можно определить степень нагрева комнаты. Если бы жар печи использовался для того, чтобы высушить мокрые полотенца, было бы важно контролировать температуру печи так же, как и скорость, с которой печь отдает свой жар комнате.

Если бы жар был слишком велик или рассеивание жара шло слишком медленно, то полотенца бы обгорели. Напротив, если бы печь была слишком прохладной или распространение жара слишком быстрым (скажем, комната слишком велика, или полотенца слишком далеко от печи), то полотенца остались бы мокрыми. Точно так же, если бы Вселенная расширялась очень медленно, произошло бы слишком интенсивное слияние нуклонов (протонов и нейтронов)

в ядра тяжелых металлов, в результате оказалось бы недостаточно легких элементов, являющихся основой жизни. С другой стороны, если бы расширение шло быстрее, слияние ядер привело бы к слишком интенсивному образованию легких элементов, что, в свою очередь, ограничило бы количество тяжелых элементов, также необходимых для жизни. Следуя аналогии с печью, группа исследователей под руководством Гамова в 1948 году рассчитала, какие температурные условия необходимы для возникновения того разнообразия элементов, которое мы наблюдаем во Вселенной сегодня.

Они пришли к выводу что Вселенную должно пронизывать излучение с температурой всего лишь около 5° выше абсолютного нуля (соответствующего -273° по Цельсию или -460° по Фаренгейту).10 В то время телескопы и измерительная аппаратура были не в состоянии зафиксировать такие низкие температуры. Но к 1964 году Арно Пензиас и Роберт Вильсон сконструировали прибор, который успешно измерил на радиоволнах космическое фоновое излучение (то есть тепло) лишь на 3° выше абсолютного нуля11 .

Со времени того первого открытия космическое фоновое излучение было измерено с более высокой точностью и на значительно большем числе радиоволн12 . Но на многих радиоволнах космическое фоновое излучение оставалось заблокированным земной атмосферой, поэтому его невозможно было обнаружить. Только телескоп, функционирующий в открытом космосе, мог бы справиться с подобной задачей.

ПЕРВОЕ ОТКРЫТИЕ «COBE» Первые результаты, полученные СОВЕ, о которых было доложено в январе 1990 года13 , показали, что Вселенная похожа на совершенный нагреватель, фактически отдающий всю имеющуюся у него энергию. Данные показали, что температура фонового излучения очень низка и постоянна во всех направлениях. Не было обнаружено температурных отклонений, превышающих одну сотую процента.

Необычайно низкая температура и однородность космического фонового излучения убедила астрономов в том, что Вселенная должна была иметь чрезвычайно высокую исходную температуру около 15 или 20 миллиардов лет назад. Эти находки в значительной степени способствовали тому, что были отвергнуты многие альтернативные модели возникновения Вселенной, например, теория стационарного состояния (см. «Дебаты: 1-й раунд» ).

Как могли ученые, исходя из открытий, сделанных при помощи СОВЕ, придти к выводу о горячей и относительно недавно возникшей Вселенной? Чтобы найти ключ к ответу, давайте вернемся к нашей аналогии с кухонной печью.   Рис. 1 Первые измерения СОВЕ спектра космического фонов излучения вблизи Северного Галактического полюса.   Результаты измерений показали температуру космического (