Понад сто років астрономи борються з фундаментальним питанням: з якою швидкістю розширюється Всесвіт? Ця вічна дискусія, яку часто називають «Великою космологічною суперечкою», почалася в 1920-х роках і триває донині не через брак даних, а через суперечливі вимірювання та потенційну потребу в абсолютно новій фізиці.
Перші великі дебати: Галактики за межами нашої
Перше зіткнення виникло з простого запитання: чи слабкі «спіральні туманності», які можна побачити на нічному небі, були лише хмарами в нашій власній галактиці Чумацький Шлях, чи це були цілком окремі галактики за межами нашої? У 1920 році Харлоу Шеплі та Хебер Кертіс розпочали публічну дискусію в Національній академії наук США, де Шеплі стверджував, що Всесвіт відносно малий і в ньому домінує Чумацький Шлях. Кертіс заперечив, що ці туманності є «острівними всесвітами» — незалежними галактиками на величезних відстанях.
Кертіс мав рацію, коли пізніше Едвін Хаббл підтвердив, що ці туманності справді були галактиками, що відрізняються від нашої. Це відкриття різко розширило відомі масштаби Всесвіту, перейшовши від локального погляду до космічної неосяжності. Однак навіть із цією резолюцією дискусія про те, як швидко розширюється Всесвіт, тільки починалася.
Постійна Хаббла та ранні розбіжності
Сам Хаббл у 1929 році запропонував «сталу Хаббла» — число, яке визначає швидкість космічного розширення. Його початкова оцінка становила близько 500 кілометрів на секунду на мегапарсек, що означає молодий Всесвіт. Однак це значення відразу призвело до парадоксу: якщо це правда, то Всесвіт був би молодшим за деякі з найдавніших порід на Землі, що було неможливо.
До 1980-х років астрономи розділилися на два протилежні табори: Жерар де Вокульєр, який стверджував, що стала Хаббла була близькою до 100, і Аллан Сендейдж, який стверджував за нижче значення, приблизно 50. Обидва використовували подібні методи, але вперто не поступалися.
Ключовий проект Хаббла та відновлення конфлікту
Запуск космічного телескопа Хаббл у 1990-х приніс нову точність. Венді Фрідман очолила проект Hubble Key, уточнивши вимірювання приблизно до 72 кілометрів на секунду на мегапарсек. Якийсь час суперечка, здавалося, була вирішена, оскільки збіжні докази вказували на цю цифру.
Однак на початку 2000-х виник новий конфлікт. Вимірювання на основі космічного мікрохвильового фону (CMB) – післясвітіння Великого вибуху – дали значно нижче значення: близько 67 кілометрів на секунду на мегапарсек. Ця розбіжність, відома як «напруга Хаббла», зберігається, незважаючи на дедалі точніші вимірювання з обох сторін.
Сучасні великі дебати: глибша таємниця
Сьогодні напруга навколо Хаббла залишається невирішеною. Два методи, вимірювання локальної відстані та аналіз BMB, продовжують розходитися. Це вказує на кілька можливостей: систематичні помилки в одному чи обох методах або потреба в абсолютно новій фізиці за межами нашого поточного розуміння Всесвіту.
Зараз астрономи досліджують незалежні методи, такі як аналіз гравітаційних хвиль і використання різних типів зірок для уточнення вимірювань. Дебати тривають не як питання простої незгоди, а як ознака того, що наше фундаментальне розуміння космосу все ще може бути неповним.
Постійний пошук вимірювання розширення Всесвіту — це не просто академічна вправа; це пошук найточнішого зображення дійсності. Збереження напруги Хаббла свідчить про те, що у Всесвіті можуть бути сюрпризи, набагато більші за те, що ми можемо собі уявити.
