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
10 фактов о русских женщинах c точки зрения иностранцев 10 фактов о русских женщинах c точки зрения иностранцев

Узнай, что иностранцы думают о русских женщинах!

Maxim
Желание чего-то иного Желание чего-то иного

Каковы настоящие причины желания все изменить

Psychologies
Напустил туман Напустил туман

Георгианский особняк в Лондоне и традиционный английский интерьер

AD
Чёрный передел: версия 1939 года Чёрный передел: версия 1939 года

Секретный протокол к Пакту о ненападении

Дилетант
«Никогда не принимайте важных решений, если в обсуждении не участвует женщина»: уроки от миллиардера Леонарда Лаудера «Никогда не принимайте важных решений, если в обсуждении не участвует женщина»: уроки от миллиардера Леонарда Лаудера

Отрывок из руководства для начинающих предпринимателей Леонарда Лаудера

Forbes
Неординарный Неординарный

Итальянский шеф Антонио Фреза вышел из матрицы как Нео

Собака.ru
Боль и агрессия в сексе — это нормально? Боль и агрессия в сексе — это нормально?

Отрывок из книги Натальи Фомичевой «Близость»

СНОБ
Канистра всех времен и народов — изобретение вермахта, благодаря которому союзники выиграли войну Канистра всех времен и народов — изобретение вермахта, благодаря которому союзники выиграли войну

На фронте мелочей не бывает

Maxim
Идеальный цвет лица: 20 классных лайфхаков от визажистов Идеальный цвет лица: 20 классных лайфхаков от визажистов

Учимся создавать идеальный тон лица у ведущих визажистов

Cosmopolitan
Купить нельзя планировать: как пережить «черную пятницу» и не разориться Купить нельзя планировать: как пережить «черную пятницу» и не разориться

Как противостоять соблазну купить очередную вещь, которая окажется ненужной?

Psychologies
«Большая маленькая ложь»: выдающаяся история о проблемах среднего класса и женской доле «Большая маленькая ложь»: выдающаяся история о проблемах среднего класса и женской доле

И выдающаяся актерская игра Риз Уизерспун и Николь Кидман

Esquire
Что делать, если сегодня тебе совсем не хочется работать? 4 способа вернуть трудовой настрой Что делать, если сегодня тебе совсем не хочется работать? 4 способа вернуть трудовой настрой

Давай, у тебя получится справиться и вернуть себе желание работать!

Playboy
Человечество Человечество

Обнадеживающая история

kiozk originals
18 неприличных на слух слов с приличным смыслом 18 неприличных на слух слов с приличным смыслом

Некоторые слова — не то, чем кажутся твоему подсознанию!

Maxim
Композитор Дмитрий Евграфов — о работе с Граймс и творческих границах Композитор Дмитрий Евграфов — о работе с Граймс и творческих границах

Интервью с композитором Дмитрием Евграфовым, сооснователем приложения Endel

РБК
Станки и люди Станки и люди

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

РБК
Почему мы продолжаем отношения, которые давно пора закончить? Почему мы продолжаем отношения, которые давно пора закончить?

Причины, по которым мы остаемся в отношениях, которые нам не нужны

Cosmopolitan
Преемница Мураками: что нужно знать о японской писательнице Ёко Огаве и ее романе «Полиция памяти» — эссе переводчика и востоковеда Дмитрия Коваленина Преемница Мураками: что нужно знать о японской писательнице Ёко Огаве и ее романе «Полиция памяти» — эссе переводчика и востоковеда Дмитрия Коваленина

Переводчик Дмитрий Коваленин рассуждает о творчестве писательницы Ёко Огавы

Esquire
Групповая терапия: 12 советов, как получить от нее максимальную пользу Групповая терапия: 12 советов, как получить от нее максимальную пользу

Извлечь максимум пользы из работы в группе и помочь своему ментальному здоровью

Psychologies
«Люблю переодевать людей» «Люблю переодевать людей»

О карантинных мерах, модном процессе и новом new look после кризиса и пандемии

OK!
«Государственная машина учит мыслить правильно»: выходит в прокат фильм-лауреат Венеции «Дорогие товарищи!» Кончаловского «Государственная машина учит мыслить правильно»: выходит в прокат фильм-лауреат Венеции «Дорогие товарищи!» Кончаловского

«Дорогие товарищи!» — актуальная история о протестах в Новочеркасске в 1962

Forbes
«Буханка», Land Cruiser и другие: 5 моделей-долгожителей в России «Буханка», Land Cruiser и другие: 5 моделей-долгожителей в России

Несколько культовых автомобилей выпускают на протяжении десятилетий

РБК
Величайший арт-директор Esquire Джордж Лоис: от big idea к большому стилю Величайший арт-директор Esquire Джордж Лоис: от big idea к большому стилю

Самые знаменитые обложки Джорджа Лоиса и его влияние на мировую культуру

Esquire
5 исторических личностей, истории которых бессовестно переврали в фильмах 5 исторических личностей, истории которых бессовестно переврали в фильмах

Тяжело быть знаменитым. В любой момент о тебе могут снять дурацкий фильм

Maxim
Как исполнить мечту Как исполнить мечту

Пришла пора призвать на помощь карту желаний, психологию и магию

Домашний Очаг
7 картин, приносивших несчастья своим владельцам 7 картин, приносивших несчастья своим владельцам

Обладание этими шедеврами смертельно опасно

Maxim
Одевает Цукерберга, запрещает перерабатывать и реставрирует города: история основателя бренда Brunello Cucinelli Одевает Цукерберга, запрещает перерабатывать и реставрирует города: история основателя бренда Brunello Cucinelli

Итальянский дизайнер заработал состояние в $1,4 млрд

VC.RU
За кулисами пуска За кулисами пуска

Старт космической ракеты – зрелище без преувеличения грандиозное

Популярная механика
Прокачай себя! Тренировка c REBOOT LIVE #11. Кардиопрограмма Fullbody Прокачай себя! Тренировка c REBOOT LIVE #11. Кардиопрограмма Fullbody

Одиннадцатая тренировка из цикла Rebbot: кардиопрограмма

Maxim
Открыть в приложении