Люди с древних времен интересовались возрастом Вселенной и, наконец, нашли ответ

Популярная механикаНаука

Сколько лет Вселенной — все версии

Люди с древних времен интересовались возрастом Вселенной. И хотя у нее нельзя спросить паспорт, чтобы посмотреть дату рождения, современная наука смогла ответить на этот вопрос. Правда, лишь совсем недавно.

Алексей Левин

Мудрецы Вавилона и Греции считали мироздание вечным и неизменным, а индуистские хронисты в 150 году до н.э. определили, что ему в точности 1 972 949 091 год (кстати, по порядку величины они не сильно ошиблись!). В 1642 году английский теолог Джон Лайтфут путем скрупулезного анализа библейских текстов вычислил, что сотворение мира пришлось на 3929 год до н.э.; спустя несколько лет ирландский епископ Джеймс Ашер передвинул его на 4004 год. Основатели современной науки Иоганн Кеплер и Исаак Ньютон тоже не прошли мимо этой темы. Хотя они апеллировали не только к Библии, но и к астрономии, их результаты оказались похожими на вычисления богословов — 3993 и 3988 годы до н.э. В наше просвещенное время возраст Вселенной определяют иными способами. Чтобы увидеть их в исторической проекции, поначалу взглянем на собственную планету и ее космическое окружение.

a530605f32aa2b90ddcb010895d80366.jpg

Гадание по камням

Со второй половины XVIII века ученые начали оценивать возраст Земли и Солнца на основе физических моделей. Так, в 1787 году французский натуралист Жорж-Луи Леклерк пришел к выводу, что, если бы наша планета при рождении была шаром из расплавленного железа, ей нужно было бы от 75 до 168 тысяч лет, чтобы остыть до нынешней температуры. Через 108 лет ирландский математик и инженер Джон Перри заново просчитал тепловую историю Земли и определил ее возраст в 2−3 млрд лет. В самом начале XX столетия лорд Кельвин пришел к выводу, что если Солнце постепенно сжимается и светит исключительно за счет высвобождения гравитационной энергии, то его возраст (и, следовательно, максимальный возраст Земли и остальных планет) может составить несколько сотен миллионов лет. Но в то время геологи не смогли ни подтвердить, ни опровергнуть эти оценки из-за отсутствия надежных методов геохронологии.

В середине первого десятилетия ХХ века Эрнест Резерфорд и американский химик Бертрам Болтвуд разработали основы радиометрической датировки земных пород, которая показала, что Перри был много ближе к истине. В 1920-х были найдены образцы минералов, чей радиометрический возраст приближался к 2 млрд лет. Позднее геологи не раз повышали эту величину, и к настоящему времени она выросла более чем вдвое — до 4,4 млрд. Дополнительные данные предоставляет исследование «небесных камней» — метеоритов. Почти все радиометрические оценки их возраста укладываются в интервал 4,4−4,6 млрд лет.

Современная гелиосейсмология позволяет непосредственно определить и возраст Солнца, который, по последним данным, составляет 4,56 — 4,58 млрд лет. Поскольку продолжительность гравитационной конденсации протосолнечного облака исчислялась всего лишь миллионами лет, можно уверенно утверждать, что от начала этого процесса до наших дней прошло не более 4,6 млрд лет. При этом солнечное вещество содержит множество элементов тяжелее гелия, которые образовались в термоядерных топках массивных звезд прежних поколений, выгоревших и взорвавшихся сверхновыми. Это означает, что протяженность существования Вселенной сильно превышает возраст Солнечной системы. Чтобы определить меру этого превышения, нужно выйти сначала в нашу Галактику, а затем и за ее пределы.

cb3da1f4c06e8162e6f80e02054e4381.jpg

Следуя за белыми карликами

Время жизни нашей Галактики можно определять разными способами, но мы ограничимся двумя самыми надежными. Первый метод основан на мониторинге свечения белых карликов. Эти компактные (примерно с Землю величиной) и изначально очень горячие небесные тела представляют собой конечную стадию жизни практически всех звезд за исключением самых массивных. Для превращения в белый карлик звезда должна полностью сжечь все свое термоядерное топливо и претерпеть несколько катаклизмов — например, на какое-то время стать красным гигантом.

Типичный белый карлик почти полностью состоит из ионов углерода и кислорода, погруженных в вырожденный электронный газ, и имеет тонкую атмосферу, в составе которой доминируют водород или гелий. Его поверхностная температура составляет от 8 000 до 40 000 К, в то время как центральная зона нагрета до миллионов и даже десятков миллионов градусов. Согласно теоретическим моделям, могут также рождаться карлики, состоящие преимущественно из кислорода, неона и магния (в которые при определенных условиях превращаются звезды с массой от 8 до 10,5 или даже до 12 солнечных масс), однако их существование еще не доказано. Теория также утверждает, что звезды, как минимум вдвое уступающие Солнцу по массе, заканчивают жизнь в виде гелиевых белых карликов. Такие звезды очень многочисленны, однако они сжигают водород крайне медленно и посему живут многие десятки и сотни миллионов лет. Пока что им просто не хватило времени, чтоб исчерпать водородное горючее (очень немногочисленные гелиевые карлики, обнаруженные к настоящему времени, обитают в двойных системах и возникли совсем другим путем).

Коль скоро белый карлик не может поддерживать реакции термоядерного синтеза, он светит за счет накопленной энергии и потому медленно остывает. Темпы этого охлаждения можно вычислить и на этой основе определить время, потребное для снижения температуры поверхности от первоначальной (для типичного карлика это примерно 150 000 К) до наблюдаемой. Поскольку нас интересует возраст Галактики, следует искать самые долгоживущие, а потому и самые холодные белые карлики. Современные телескопы позволяют обнаружить внутригалактические карлики с температурой поверхности менее 4000 К, светимость которых в 30 000 раз уступает солнечной. Пока они не найдены — либо их нет вообще, либо очень мало. Отсюда следует, что наша Галактика не может быть старше 15 млрд лет, иначе они бы присутствовали в заметных количествах.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели 20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели

Объекты и явления, при помощи которых твой секс будет еще великолепнее

Maxim
Станки и люди Станки и люди

Машина на службе у человека или человек в плену у машины? О чем говорит история

РБК
Меняю автомат на беспилотник Меняю автомат на беспилотник

Первое боестолкновение, где решающую роль сыграли беспилотные дроны

Популярная механика
Вопрос психологу: что такое синдром самозванца? Вопрос психологу: что такое синдром самозванца?

Синдром самозванца — это не медицинский диагноз, но он может испортить жизнь

Esquire
Объекты в космосе ближе, чем они кажутся: как Земля оказалась на 2000 световых лет ближе к черной дыре Объекты в космосе ближе, чем они кажутся: как Земля оказалась на 2000 световых лет ближе к черной дыре

Астрономы пересмотрели шкалу расстояний в нашей галактике

Forbes
Вне времени: как Леонардо ДиКаприо транслирует с экрана идеальный классический мужской образ с налетом ретро Вне времени: как Леонардо ДиКаприо транслирует с экрана идеальный классический мужской образ с налетом ретро

Кинообразы Леонардо ДиКаприо — вечная классика мужского гардероба

Esquire
«Corvette лучше Porsche». 5 автомобильных историй из жизни Джо Байдена «Corvette лучше Porsche». 5 автомобильных историй из жизни Джо Байдена

Кандидат в президенты США недолюбливает Porsche 911 и фанатеет от Corvette

РБК
Сидячий образ жизни: 6 советов для здоровья ног Сидячий образ жизни: 6 советов для здоровья ног

Как позаботиться о своих ногах?

Psychologies
Жесткая конкуренция Жесткая конкуренция

История медиавойны между Playboy и его амбициозным подражателем

Playboy
В плену чувств: как звуки, вкусы и ароматы определяют наши потребительские желания В плену чувств: как звуки, вкусы и ароматы определяют наши потребительские желания

Глава из книги «Эстетический интеллект» — о работе брендов с ощущениями

Forbes
«Есть масса явлений, от которых мне стыдно, тошно, но это моя страна, и я никуда не уеду»: основатель «Вымпелкома» Дмитрий Зимин — о науке, лидерстве и филантропии «Есть масса явлений, от которых мне стыдно, тошно, но это моя страна, и я никуда не уеду»: основатель «Вымпелкома» Дмитрий Зимин — о науке, лидерстве и филантропии

Интервью с основателем компании «Вымпелком» Дмитрием Зиминым

Forbes
Земля оказалась ближе к сверхмассивной черной дыре нашей Галактики, чем мы думали Земля оказалась ближе к сверхмассивной черной дыре нашей Галактики, чем мы думали

Согласно новой карте Галактики, Солнечная система находится ближе к ее центру

National Geographic
Тасмания полностью перешла на возобновляемую электроэнергию Тасмания полностью перешла на возобновляемую электроэнергию

Потребности Тасмании в энергии полностью удовлетворены возобновляемой энергией

National Geographic
Медитации для любви: Ясс Джалю — о практике счастья в паре Медитации для любви: Ясс Джалю — о практике счастья в паре

Ясс Джалю рассказывает о том, как разобраться в отношениях с собой и с партнером

РБК
«Самое сложное — сохранять рассудок»: если близкий болен шизофренией «Самое сложное — сохранять рассудок»: если близкий болен шизофренией

Сохранить психическое здоровье, когда рядом — человек с ментальным расстройством

Psychologies
Тысячи дворцов и лучшие верблюды: на что тратят миллиарды самые богатые арабы Тысячи дворцов и лучшие верблюды: на что тратят миллиарды самые богатые арабы

Их жизнь похожа на восточную сказку, рассказанную Шахерезадой

Cosmopolitan
15 лучших оригинальных фильмов Netflix 15 лучших оригинальных фильмов Netflix

Собрали самые интересные полнометражные проекты Netflix

GQ
Audi e-tron. Зарядка раз в неделю Audi e-tron. Зарядка раз в неделю

Audi e-tron – один из самых современных и в каком-то смысле знаковых автомобилей

4x4 Club
Прорицатель или симулянт: 6 сугубо научных фактов о Нострадамусе, которых вы могли не знать Прорицатель или симулянт: 6 сугубо научных фактов о Нострадамусе, которых вы могли не знать

Кем же был Нострадамус — образованным шарлатаном или все-таки истинным пророком?

Популярная механика
Я/мы. Что нас объединяет? Я/мы. Что нас объединяет?

Психолог Тахир Базаров размышляет о том, как изменилась социальная дистанция

Psychologies
«Пережив смерть дочери, я понял, что такое семья» «Пережив смерть дочери, я понял, что такое семья»

История из жизни отца и писателя Бориса Мирзы

Psychologies
Общежитие для зумеров: что такое TikTok-дома и кто на них зарабатывает Общежитие для зумеров: что такое TikTok-дома и кто на них зарабатывает

Как 15-секундные ролики о совместном быте зумеров стали новым трендом в сети

Forbes
«Мы планируем жизнь по минутам, а в Средневековье даже не было часов»: Евгений Водолазкин о времени, вечности и новом романе «Мы планируем жизнь по минутам, а в Средневековье даже не было часов»: Евгений Водолазкин о времени, вечности и новом романе

Интервью с писателем Евгением Водолазкиным о его новом романе

Forbes
12 неловких вопросов про инвалидность 12 неловких вопросов про инвалидность

Правильно ли говорить «человек с инвалидностью» и зачем слепым ходить в музей?

СНОБ
Лучшие фильмы про британских королей и королев Лучшие фильмы про британских королей и королев

Что еще посмотреть, если вам мало сериала «Корона»

GQ
Не от хорошей жизни: вся правда о компульсивном переедании Не от хорошей жизни: вся правда о компульсивном переедании

Компульсивное переедание связано с тревожностью и депрессией

Psychologies
Правила жизни Джорджа Герберта Буша Правила жизни Джорджа Герберта Буша

Правила жизни 41-ого президента США Джорджа Герберта Буша

Esquire
Палеонтологи разобрались в родственных связях древних и современных медоедов Палеонтологи разобрались в родственных связях древних и современных медоедов

Древний медоед был мельче современного и приходился ему сестринским видом

N+1
Стильная женщина: что это значит и как ей стать Стильная женщина: что это значит и как ей стать

Что скрывается под определением "стильная женщина"

Cosmopolitan
Сила звука: Zivert Сила звука: Zivert

В 2020‑м Zivert записывала хит за хитом. Продолжение следует

Glamour
Открыть в приложении