Форма входа
0/0
Как появилась Вселенная? Большие и маленькие вопросы о космосе - Герайнт Фрэнсис Льюис
- Дата:05.09.2024
- Категория: Науки о космосе / Физика
- Название: Как появилась Вселенная? Большие и маленькие вопросы о космосе
- Автор: Герайнт Фрэнсис Льюис
- Просмотров:0
- Комментариев:0
Уважаемые читатели!
Тут можно читать бесплатно Как появилась Вселенная? Большие и маленькие вопросы о космосе - Герайнт Фрэнсис Льюис. Жанр: Науки о космосе / Физика. Так же Вы можете читать полную версию (весь текст) онлайн книги без регистрации и SMS на сайте Knigi-online.info (книги онлайн) или прочесть краткое содержание, описание, предисловие (аннотацию) от автора и ознакомиться с отзывами (комментариями) о произведении.
Описание онлайн-книги Как появилась Вселенная? Большие и маленькие вопросы о космосе - Герайнт Фрэнсис Льюис:
Кванты – это сверхмалые частицы, кирпичики «всего», космос – это триллионы звёзд и постоянно расширяющихся галактик. Жизнь на необъятных просторах Вселенной неотделима от взаимодействий в масштабах кварков. Объединяя эти измерения, авторы книги – ученые-физики, ведут диалог в поисках ответов на самые фундаментальные вопросы науки:– Откуда во Вселенной вещество?– Вечна ли материя?– Как разгадать «химию» небес?– Почему умирая, звезды взрываются?– Как выглядит «теория всего»?С авторами этой книги, учеными-физиками, мы погрузимся в глубокое прошлое Вселенной и заглянем в ее далекое будущее сквозь «оптику» квантового мира, а более понятным это изучение сделают иллюстрации этой книги.В формате PDF A4 сохранен издательский макет книги.
Аудиокнига "Как появилась Вселенная? Большие и маленькие вопросы о космосе"
🌌 Вас когда-нибудь интересовало, как возникла Вселенная? Что было до Большого взрыва? Все ответы на эти и другие вопросы вы найдете в аудиокниге "Как появилась Вселенная? Большие и маленькие вопросы о космосе" от Герайнт Фрэнсис Льюис.
👩🚀 Главный герой книги - это сама Вселенная. Она расскажет вам о своем зарождении, развитии и будущем. Вы узнаете о тайнах черных дыр, гравитации, теории относительности и многом другом.
🌠 Герайнт Фрэнсис Льюис - известный астрофизик и популяризатор науки. Он является автором множества популярных книг о космосе и Вселенной. Его работы пользуются огромной популярностью у читателей всего мира.
🎧 На сайте knigi-online.info вы можете бесплатно и без регистрации слушать аудиокниги на русском языке. Здесь собраны лучшие произведения различных жанров, включая научную литературу, романы, фэнтези и многое другое.
📚 Погрузитесь в увлекательный мир знаний и откройте для себя новые горизонты с помощью аудиокниги "Как появилась Вселенная? Большие и маленькие вопросы о космосе". Не упустите возможность расширить свой кругозор и провести время с пользой!
Читем онлайн Как появилась Вселенная? Большие и маленькие вопросы о космосе - Герайнт Фрэнсис Льюис
Шрифт:
-
+
Интервал:
-
+
Закладка:
Сделать
малоэффективный инструмент превращения лёгких элементов в более тяжёлые. В некотором смысле это хорошо. Ведь именно ядерное горение лёгких элементов даёт солнечный свет, энергия которого питает жизнь на Земле. А трудность или низкая вероятность реакций образования тяжёлых элементов как раз позволяет нам наслаждаться этой жизнью. Проходи эти реакции легко, Солнце сожгло бы весь запас своего водородного горючего гораздо быстрее, и мы не получали бы того устойчивого потока энергии, которым материнское светило обеспечивает нашу планету сотни миллионов лет.
Мурашки бегут по коже, как подумаешь, что углерод в наших телах и кислород, которым мы дышим, образовались в недрах предшествовавших поколений звёзд за миллиарды лет до того, как родилось наше Солнце! Более тяжёлые элементы, такие, как золото, из которого сделаны наши украшения, образовались в ходе самых бурных и неистовых событий во Вселенной – в конце жизни звёзд.
Об этих катаклизмах мы вскоре поговорим. Но во всех этих случаях суть процесса была одна: заставить отталкивающиеся друг от друга ядра сблизиться настолько, чтобы у них появился шанс на квантовый туннельный переход через последний энергетический барьер, за которым их надёжно свяжет сильное взаимодействие.
Всё вокруг, от атомов, существование которых определяет материальный мир вокруг нас и наше собственное бытие, до солнечного света, который согревает нас в летний день, возможно благодаря квантам.
Почему, умирая, звёзды взрываются?
Звёзды горят, образуя более тяжёлые элементы из более лёгких. Скорость и интенсивность ядерного горения зависят от условий в недрах звезды. Попросту говоря, чем выше там плотность и температура, тем быстрее преобразуются элементы и тем ярче может гореть звезда. Для отдельной звезды эти характеристики определяются её массой.[44] Чем больше масса звезды, тем сильнее гравитация сжимает её ядро, тем выше в нём плотность и температура и тем больше энергии звезда выделяет.
В самых маленьких звёздах, которые еле достигают условий, необходимых, чтобы в них начались ядерные реакции, водород преобразуется в гелий очень неторопливо. При массе всего около одной десятой доли массы Солнца эти красные карлики светят еле-еле, зато и горючего им хватит на сотню триллионов лет. Когда водородное горючее кончается, ядро красного карлика оказывается слишком холодным, чтобы в нём могли начаться реакции горения гелия с образованием более тяжёлых элементов – и звезда просто постепенно исчезает из виду, остывая и погружаясь во тьму.
Наше Солнце, более массивная звезда, может сильнее сжимать своё ядро, способное расходовать своё ядерное горючее всего около 10 миллиардов лет. Когда водород в недрах Солнца истощается, может произойти небольшое дополнительное сжатие – и тогда начнёт гореть гелий, образуя углерод и кислород. Это внутреннее преобразование окажет очень глубокое воздействие на Солнце: его внешние слои раздуются и остынут. В ходе этой фазы красного гиганта внешние оболочки Солнца увеличатся в объёме настолько, что захватят орбиты Меркурия и Венеры, а может быть, проглотят и Землю, и Марс. Но не переживайте: у нас ещё есть впереди несколько миллиардов лет прежде, чем начнутся эти радикальные преобразования.
В конце концов, в нашем Солнце и других звёздах похожей массы ядерное горючее истощится. Ядра звёзд станут слишком холодными, неспособными сжигать углерод и кислород, преобразуя их в более тяжёлые элементы. Когда запасы горючего кончатся, каждую звезду ждёт ещё полоса внутренней перестройки – ядерное горение станет беспорядочным, нерегулярным, звезда может начать пульсировать. Наконец, внешние слои звезды окажутся сброшены в окружающее пространство. Результат этого «последнего вздоха» может быть прекрасным: мы видим в телескопы великолепные планетарные туманности. По сути, они отмечают на небе места смерти звёзд.
Жизнь звезды, в несколько раз более массивной, чем Солнце, может быть гораздо более яркой и привлекающей внимание. Мощная гравитация этих гигантов создаёт в их недрах условия, когда для ядерного горения нет никаких барьеров. Водород очень быстро преобразуется в гелий, тот сгорает, образуя углерод и кислород – и так далее, ко всё более и более тяжёлым элементам. Очень массивные звёзды могут сжечь весь запас своего ядерного горючего за несколько десятков миллионов лет, постоянно перестраивая внутреннюю структуру по мере того, как материал, образованный в одном цикле ядерных реакций, сам становится горючим для следующего цикла.
Звезда с массой около десяти солнечных сожжёт весь водород в своём ядре примерно за 10 миллионов лет; ещё приблизительно миллион лет уйдёт на сжигание гелия. Горение углерода займёт всего несколько сотен лет, кислорода – не менее нескольких сотен дней. В финальной стадии горения кремния счёт пойдёт на часы. После этого ядерное горение прекратится.
В результате горения кремния образуется железо, а у него особое атомное ядро. Протоны и нейтроны в ядре железа очень тесно связаны. Если вы хотите преобразовать этот металл в другие элементы, понадобится значительная энергия, чтобы разорвать эту тесную связь. Значит, в отличие от других ядерных реакций, в которых энергия высвобождается, позволяя звезде сиять, ядерные реакции с железом её поглощают. И как только у звезды появляется железное «сердце», ядерный пожар полностью затухает.
С исчезновением давления излучения, которое отталкивает вещество звезды от её ядра, гравитацию уже ничего не уравновешивает и не останавливает. Внешние слои звезды обрушиваются внутрь неё в свободном падении, сокрушая мёртвое железное ядро. Когда это происходит, огромные разрушающие нагрузки ведут к повышению температуры и плотности до крайних значений, и энергии уже становится вполне достаточно для преобразования железа в более тяжёлые элементы. Ядро звезды разрушается. У самых массивных звёзд это разрушение переводит вещество в состояние чёрной дыры, а внешние слои выбрасываются в пространство могучим взрывом. Для звёзд поменьше всё заканчивается образованием невероятно плотного мёртвого звёздного остатка – нейтронной звезды.
В ходе мощнейшего сжатия звёздного ядра, вызванного коллапсом внешних слоёв, начинают происходить странные вещи. Плотность смеси протонов и нейтронов становится настолько огромной, что сильное взаимодействие, которое в нормальной ситуации удерживает атомные ядра, сохраняя их целостность, переходит в отталкивание. Падающие внутрь звезды её внешние слои отталкиваются обратно, и начинается взрыв. В этой сверхплотной и сверхгорячей среде выделяется такое фантастическое количество энергии, что даже железо может преобразовываться в более тяжёлые элементы.
Так происходит одно из самых грандиозных явлений во Вселенной – взрыв сверхновой. При этом свет одной умирающей звезды может на несколько недель затмить суммарное излучение миллиардов остальных звёзд в этой галактике. Взрывы сверхновых – невероятно мощные события, но такой грандиозный конец жизни звезды не обусловлен сверхтяжёлыми элементами, создаваемыми в этом аду или мощной вспышкой высокоэнергетического излучения. Нет, он вызывается крохотными, странными, призрачными частицами, которые, можно сказать, почти не существуют, – нейтрино. Как же могут эти невесомые «частички ничего» приводить к сверхмощному разрыву звезды на части?
Рецепт звёздного вещества
Чтобы понять, как это происходит, давайте мысленно
На этой странице вы можете бесплатно читать книгу Как появилась Вселенная? Большие и маленькие вопросы о космосе - Герайнт Фрэнсис Льюис бесплатно.
Похожие на Как появилась Вселенная? Большие и маленькие вопросы о космосе - Герайнт Фрэнсис Льюис книги
- Улыбка - Рэй Брэдбери - Научная Фантастика
- Вселенная Г. Ф. Лавкрафта. Свободные продолжения. Книга 8 - Роберт Альберт Блох - Мистика / Прочее / Периодические издания / Ужасы и Мистика
- 20-ть любительских переводов (сборник) - Рид Роберт - Мистика
- Великолепные модели штор и гардин - Антонина Спицына - Сделай сам
- И грянул гром… (Том 4-й дополнительный) - Вашингтон Ирвинг - Научная Фантастика
