Величайший физик Альберт Эйнштейн и известнейший астроном Эдвин Хаббл 29 января 1931 года отправились в обсерваторию Маунт-Вилсон, что в Южной Калифорнии. Шофер вел роскошный автомобиль вверх по извилистой грунтовой дороге, на вершину горы, к комплексу зданий обсерватории. Там находился телескоп, равных которому в те времена не существовало: он был оснащен зеркалами диаметром сто дюймов. Здесь Хаббл добился величайших успехов в астрономии. В 1924 году он доказал, что наша галактика - всего лишь один из бесчисленных островков в необъятном океане Вселенной. Пятью годами позже Хаббл и его ассистент Мильтон Хьюмасон сделали еще более поразительное открытие: Вселенная быстро расширяется, и галактики отдаляются друг от друга.

Еще за несколько лет до этого Эйнштейн создал общую теорию относительности, объясняющую феномен такого расширения.

На его идеях основана вся наука о космосе. Что бы ни изучали современные астрономы - от звезды, расположенной недалеко от Солнца, до черных дыр в отдаленных галактиках, - они руководствуются теорией Эйнштейна. Согласно ей время - относительно, масса и энергия - взаимозаменяемы, а пространство может растягиваться и деформироваться. Особенно велико влияние Эйнштейна в космологии - науке, изучающей прошлое и будущее Вселенной. «Общая теория относительности объясняет, как возникла наша Вселенная, почему она расширяется и что ждет ее в будущем, - говорит Алан Дресслер из Обсерватории Карнеги. - Эта великая теория связывает воедино начало, середину и конец Вселенной».

В самом начале XX века физика переживала эпоху великих потрясений. Рентгеновские лучи, электроны, радиоактивность - открытия следовали одно за другим, и ученые начали понимать, что законы Ньютона, которые двести лет никто не ставил под сомнение, не объясняют, как эти частицы перемещаются в пространстве. Наука вступила в новую эпоху, и такой человек, как Эйнштейн, был необходим: бунтарь, не желавший идти протоптанной дорогой и обладавший непоколебимой верой в свои способности. Среди прочих талантов у Эйнштейна был сильно развит «инстинкт физика» - своего рода шестое чувство, которое позволяло ему «видеть», как устроена природа. Он мыслил образами, и один из них начал преследовать его еще в юности: человек, движущийся с такой же скоростью, что и свет. Что бы он увидел: луч, застывший на месте, словно лед? Позже Эйнштейн вспоминал, что никак не мог поверить, что это возможно.

В конце концов, он понял, что поскольку все законы физики остаются неизменными нез��висимо от того, находится человек в покое или в движении, то и скорость света должна оставаться постоянной. Ни одно тело не может двигаться со скоростью света. Но, если она одинакова для всех наблюдателей, изменяться должно что-то другое, а именно абсолютное время и пространство. И тогда Эйнштейн пришел к выводу, что в мироздании не существует единого времени и общей системы координат. Пространство и время «относительны», они различны для каждого из нас и зависят от нашего движения. Специальная теория относительности Эйнштейна, обнародованная сто лет назад, в 1905 году, показала также, что энергия и масса - две стороны одной медали, навечно связанные знаменитой формулой Е=mс2, где Е- энергия, m - масса c - скорость света.

Это помогло астрономам понять сущность процессов, происходящих на Солнце, а также привело к созданию ядерного оружия. Однако Эйнштейн не был удовлетворен. Специальная теория была ограниченной. Она не могла описать все виды движения, например движение объектов под влиянием гравитации - силы, управляющей всей Вселенной. Десятью годами позже, в 1915 году, Эйнштейн исправил это упущение, создав общую теорию относительности, которая подправила законы Ньютона, вложив новый смысл в понятие тяготения.

Общая теория относительности показала, что пространство и время связаны друг с другом в гибкой четырехмерной структуре, которую изменяет и деформирует материя. При таком подходе получается, что Земля вращается вокруг Солнца потому, что она, словно мячик, катающийся вокруг лежащего на батуте шара для боулинга, попала в пространственно-временное углубление, образованное массой Солнца.

Сила гравитации - это всего лишь движение материи по изгибам пространства-времени.

В 1919 году Эйнштейн прославился: английские астрономы обнаружили эти искривления. Наблюдая солнечное затмение, они заметили, что свет звезд изгибается, проходя вблизи солнечного диска. «Свет искривляется в небесах. Звезды находятся не там, где нам кажется, и не там, где должны быть по расчетам, но волноваться не нужно», - гласил заголовок в «Нью-Йорк таймс».

Вооруженные этим новым пониманием гравитации, физики наконец-то получили возможность предсказывать космические явления, превратив, таким образом, космологию в настоящую науку. Эйнштейн был здесь одним из первых, но оказалось, что и гений может ошибаться. Неверное представление о природе Вселенной заставило его предположить, что существует некий новый загадочный гравитационный эффект. Вскоре ученый отказался от этой идеи, но может оказаться, что он сделал правильный вывод, хотя и исходил из неверных предпосылок, и эта «ошибка» в будущем обернется одним из его глубочайших прозрений.

С точки зрения Ньютона, пространство находится в неизменном покое, для него оно было всего лишь неподвижной сценой, на которой происходит движение объектов. Однако общая теория относительности показала, что и сама эта сцена является активным участником действия. Количество материи, содержащейся во Вселенной, определяет ее общую кривизну, а пространство-время само по себе не может ни расширяться, ни сжиматься.