Читать книгу "Магия реальности. Как мы узнаем истину - Ричард Докинз"

Солнце — меньшая, более преобладающая звезда: из того типа звёзд, у которых история жизни длится миллиарды лет (а не всего лишь миллионы), в течение которых они проходят через ряд длительных этапов, почти как растущий ребёнок, становясь взрослым, проходит через средний возраст, со временем стареет и умирает. Преобладающие звезды в основном состоят из водорода, простейшего из всех всех элементов (см. главу 4). 'Водородная бомба замедленного действия' в недрах звёзд превращает водород в гелий, второй простейший элемент (он назван в честь греческого бога солнца Гелиоса), высвобождая огромное количество энергии в виде тепла, света и других видов излучения. Помните, я говорил, что размер звезды представляет собой баланс между тепловым расширением и силой тяжести? Ну вот, этот баланс остаётся примерно одинаковым, сдерживая кипение звезды на несколько миллиардов лет, пока её топливо не исчерпывается. Обычно звезда коллапсирует в себя под действием безудержной силы тяжести — в этот момент весь ад вырывается на свободу (если возможно вообразить что‑нибудь более адское, чем внутренняя часть звезды).

История жизни звезды слишком долгая для астрономов, чтобы увидеть больше, чем её крошечный миг. К счастью, астрономы, сканируя небо своими телескопами, могут найти целый ряд звёзд, каждую на разной стадии своего развития: некоторые «звезды — младенцы» застигнуты при акте формирования из облаков газа и пыли, как и наше Солнце четыре с половиной миллиарда лет назад, много звёзд «среднего возраста», подобных нашему Солнцу, и некоторые старые и умирающие звезды, которые дают возможность узнать, что произойдёт с нашим Солнцем за следующие несколько миллиардов лет. Астрономы создали богатый «зоопарк» звёзд самых разных размеров и стадий их жизненного цикла. Каждый член 'зоопарка' показывает, на что обычно были похожи другие, или будут похожи.

Обычная звезда, как наше Солнце, в конечном счёте, исчерпывает водород и, как я только что описал, вместо него начинает «сжигать» гелий (я взял это в кавычки, потому что она на самом деле не сжигает, а делает нечто намного более горячее). На этом этапе она называется «красный гигант». Приблизительно через пять миллиардов лет Солнце станет красным гигантом, что означает, что, в настоящее время оно находится в середине своего жизненного цикла. Задолго до этого наша бедная планета станет слишком горячей для жизни на ней. Через два миллиарда лет Солнце будет на 15 процентов ярче, чем сейчас, а это значит, что Земля будет как Венера сегодня. Никто не может жить на Венере: температура там составляет более 400 градусов по Цельсию. Но два миллиарда лет — довольно длительное время, и люди почти наверняка вымрут задолго до этого, так что там будет некому поджариваться. Или, может быть, наши технологии продвинутся так далеко, что мы действительно сможем передвинуть Землю к более удобной орбите. Позже, когда гелий тоже закончится, Солнце исчезнет в облаке пыли и обломков, оставив крошечное ядро, называемое белым карликом, который охладится и потухнет.

Сверхновые звезды и космическая пыль

История заканчивается иначе для звёзд, которые гораздо крупнее и горячее, чем наше Солнце, как гигантские звезды, о которых мы только что говорили. Эти монстры «сжигают» водород гораздо быстрее, и ядерные печи их «водородной бомбы» идут дальше, чем простое слияние ядер водорода для создания ядер гелия. Более горячие печи больших звёзд продолжают сталкивать ядра гелия вместе, чтобы создать ещё более тяжёлые элементы, и так далее, пока они не произведут широкий диапазон более тяжёлых атомов. Эти более тяжёлые элементы включают углерод, кислород, азот и железо (но пока ничего тяжелее железа): элементы, которые в изобилии есть на Земле, и во всех нас. Через относительно короткое время очень большая звезда, подобная этой, в конечном счёте разрушает себя в гигантском взрыве, названном сверхновой, и именно в этих взрывах формируются элементы более тяжёлые, чем железо.

Что делать, если Эта Киля завтра взорвётся как сверхновая? Это станет матерью всех взрывов. Но не волнуйтесь: мы не узнали бы об этом ещё в течение 8 000 лет, которые потребуются, чтобы свет преодолел значительное расстояние между Эта Киля и нами (а ничто не движется быстрее, чем свет). Тогда что если Эта Киля взорвалась 8000 лет назад? Что ж, в этом случае свет и другое излучение от взрыва действительно может достигнуть нас в любой день. В этот момент мы увидим и узнаем, что Эта Киля взорвалась 8000 лет назад. Лишь около 20 сверхновых звёзд были замечены в истории человечества. Великий немецкий учёный Иоганн Кеплер увидел одну 9 октября 1604 года. На рисунке снизу на этой странице показаны остатки взрыва, как мы их видим сегодня: обломки разлетелись с тех пор, как Кеплер впервые его увидел. Сам взрыв фактически произошёл приблизительно на 20 000 лет ранее, примерно во времена, когда вымерли неандертальцы.

Сверхновые, в отличие от обычных звёзд, могут создавать элементы, ещё более тяжёлые, чем железо: например свинец и уран. Колоссальный взрыв сверхновой повсюду в космосе рассеивает элементы, которые создала звезда, а затем сверхновая, включая элементы, необходимые для жизни. В конце концов, облака пыли, богатые тяжёлыми элементами, начнут цикл снова, конденсируясь, чтобы создать новые звезды и планеты. Вот где ответ на вопрос, откуда возникла наша планета, и именно поэтому наша планета содержит элементы, которые необходимы, чтобы создать нас, углерод, азот, кислород и так далее: они происходят из пыли, которая осталась после того, как давно ушедшая сверхновая осветила космос. Отсюда родилась поэтическая фраза — «Мы звёздная пыль'. Это без преувеличения правда. Без случайных (но очень редких) взрывов сверхновых не существовали бы элементы, необходимые для жизни.

Крутясь вокруг да около

Фактом, который мы не можем игнорировать, является то, что Земля и все другие планеты вращаются вокруг своей звезды в одной «плоскости». Что это значит? В принципе, вы можете подумать, что орбита одной планеты может быть наклонена под любым углом к любой другой. Но в действительности дело обстоит не так. Как будто существует невидимый плоский диск в небе с Солнцем в центре, и все планеты движутся на этом диске, только на разных расстояниях от центра. Более того, все планеты вращаются вокруг Солнца в одном направлении.

Почему? Это, вероятно, связано с их созданием. Возьмём первоначальное направление вращения. Вся солнечная система, а значит Солнце и планеты, возникла как медленно вращающееся облако газа и пыли, вероятно, остатки взрыва сверхновой. Подобно почти любому свободно плавающему объекту во вселенной, облако вращалось вокруг своей оси. И да, вы догадались: направление его вращения было таким же, как направление планет, теперь вращающихся вокруг Солнца.