Илья Панкратов - Слонодёмия
Однако давайте по порядку. Начнём с жизни заурядной звезды. Что такое звезда? Как вы знаете, всё вокруг собрано из молекул. Они хоть и маленькие, тоже состоят из частей. Эти части называются атомами. Их можно представить себе шариками разной массы. Точнее, различные шарики весят по-разному, а схожие, конечно, весят одинаково. Самый лёгкий атом называется водородом. Из него в основном и сделаны звёзды.
Откуда берётся так много энергии? Солнце, например, не самая большая звезда. К тому же от него до Земли несколько миллионов километров — но мы чувствуем тепло. Энергия выделяется при термоядерной реакции. Не пугайтесь сложных названий. Вокруг столько интересного и необычного, что простых слов на всё не хватает. Да и странно звучало бы название типа «каша из мячей». Мир действительно прост, если знаешь, как на него посмотреть. В случае с термоядерной реакцией вы запомните словосочетание, а я расскажу вам, что это такое, на примере шариков. Вообразите два мячика, которые летят навстречу и сталкиваются. Нормальные мячи, конечно, отскочат — и правильно сделают. Но эти мячи — водород, так мы представили. Тогда после их встречи появится один мяч побольше, отскочит горошина, и всё вокруг немного нагреется. Горошина — это нейтрон, одна из составных «деталей» атома водорода (не удивляйтесь: атом тоже из чего-то состоит. Изучать, как устроено вещество, — будто разбирать матрёшку. Всё время находится более мелкая частичка). В настоящей звезде шарики бывают и сдвоенные, и строенные. Нужна высокая температура, тогда мячики будут быстро двигаться и слипаться. Чтобы они не разлетались в стороны, шариков должно быть много. Тогда они ещё и притягиваться будут друг к другу. Вот и получится звезда из шариков. Как устроены эти атомные столкновения и сама звезда, можно увидеть на картинке 17. В центре светила (такого же, как Солнце) — плотное ядро из атомов гелия (больших шариков). За ним слой, где энергия излучается наружу. Мы видим солнечные лучи именно из этого слоя. Затем бурлящий слой, в котором вещество перемешивается.
Картинка 17. Термоядерная реакция
А) Шарики сталкиваются и превращаются в один большой. В звезде немного сложнее. Молекула водорода — сдвоенный шарик. Молекулы водорода сталкиваются и превращаются в гелий.
Б) Схема звезды: 1 — гелиевое ядро, 2 — зона излучения, 3 — зона конвекции (перемешивания-бурления).
Картинка 18. Белый карлик и чёрная дыра
А) Превращение звезды в белого карлика.
Б) Превращение звезды в чёрную дыру.
А что произойдёт с Солнцем через несколько миллиардов лет? Весь водород сгорит и превратится в гелий. На языке шаров: все сдвоенные и строенные маленькие шарики превратятся в большие. Солнце расширится и станет красным гигантом. Поэтому со временем не Земля упадёт на Солнце, а Солнце поглотит Землю. Основным источником энергии этой уже никому не нужной звезды станет ядро из гелия. Со временем в звёздном ядре появятся более тяжёлые элементы. Шары, которые мы называем гелием, превратятся в ещё бо́льшие. Затем и этот процесс остановится, и тогда ядро звезды, лишённой источника энергии, резко сожмётся. Внешняя оболочка будет сброшена. Издали (с любого другого объекта Вселенной — это для нас уже издали) выглядит, как будто звезда взорвалась. Этот взрыв называется «вспышка сверхновой». Что же произойдёт с остатками звезды, с её ядром? В худшем случае оно разлетится и превратится в межзвёздную пыль. Если звезда небольшой массы, раза в два-три больше Солнца, — останется или белый карлик, или нейтронная звезда (нейтрон и протон — это горошинки, из которых состоят все шары-атомы). Если звезда массивная, её ждёт другая судьба. Возможно, называться белым карликом — не худший вариант, но она в конце жизни становится чёрной дырой.
А что такое чёрная дыра? (В этой части «Заметок…» у нас вопросов про звёзды больше, чем у Дёмы и Бутяма, вместе взятых. Только отвечаем мы самостоятельно.) Чёрная дыра — это остаток после вспышки сверхновой. Когда критическая масса (раз в пять больше массы Солнца) резко сжимается при взрыве, сила притяжения становится настолько большой, что искривляет пространство и время. Этот объект притягивает всё, что оказывается вблизи него. Даже свет не может выбраться, поэтому дыра действительно чёрная. Если вещество, например от приблизившейся звезды, падает в чёрную дыру, оно сильно разгоняется, разогревается и светится. По такому свету (не всегда видимому, но регистрируемому приборами) можно обнаружить этого вселенского проглота. А мы запросто его нарисуем на картинке 19.
Чтобы попасть домой, Дёма сделал чёрную дыру. Рогатый малыш и серый хищник набили нору волка камнями. Закон притяжения поменялся рядом с демоном Максвелла, и этой массы хватило, чтобы камни схлопнулись-стянулись в точку и стали засасывать всё вокруг. Получилась настоящая чёрная дыра! Серволк вращался вокруг неё, как планета вокруг звезды. Потом звук его воя стал ниже, будто волчище завыл басом. Это звуковые волны тоже притягивались к норе вместе с воздухом. Молекулы воздуха кружились вокруг чёрной дыры, разогревались от трения и светились. Когда Дёма убежал далеко от норы, усиленное действие силы притяжения пропало, и волчище смог выбраться. Ох уж и зол он был! Вблизи настоящей чёрной дыры Серволка наверняка бы разорвало, притом очень быстро. Но он же всё-таки сказочный персонаж.
Картинка 19. Чёрная дыра вблизи
А) Падение вещества на чёрную дыру. Светится вещество, вращающееся вокруг неё.
Б) Схема искривления пространства-времени. Изображены простая звезда и чёрная дыра. Будто натянули гамак и положили один тяжёлый шар, а второй неподъёмный.
Глава десятая
А всё-таки она взвесится!
Ушастый Крол с помощью Дёмы взвешивает то, что не положишь на весы, а ЧиЧиЧика носят на руках
«Чпок-пок!» — разносилось по всей округе. Эхо летело далеко от каменных склонов Холма, запутывалось в кронах берёз и смешивалось с шелестом кудрявых прядей.
— Чи-чи-чики! Чи-чи-чик! Ка-как всегда! Вместо того чтобы заниматься де-делом, они бросают ка-камни!
Рядом с Бутямом и Дёмой приземлился взъерошенный воробей.
— ЧиЧиЧик, чей бы дятел стучал, а твой бы поскучал! — отрезал хомячок.
Бутям повернулся к демону Максвелла и заметил:
— Это наш главный любитель прохлады. Ты видел его на празднике папаши Хома.
— Почему прохлады? Я жаркую погоду уважаю, — возразил воробей.
— Прохлаждаться любишь! Рассуди нас: чей камень быстрее упадёт. Мы уже раз десять бросали.
Бутям быстрым шагом направился к куче булыжников, громоздившейся поодаль.
— А ты что не идёшь? — поинтересовался ЧиЧиЧик у демона Максвелла.
— У меня всё в кармане, — ответил Дёма.
Он вытащил небольшой каменный осколок, подбросил его и поймал, словно монету.
— Да-а-а. Я смотрю, вы ту-тут вовсю работаете! — съязвил любитель прохлады.
— Конечно! Мы ставим научный опыт! — парировал Дёма.
— Экс-пе-ри-мент! — поддержал друга Бутям, подкатывая валун высотой в половину хомячьего роста.
ЧиЧиЧик согласился рассудить спорщиков и наблюдать с берёзы, растущей под Холмом.
«Чпок-пок!»
— Чей камень упал раньше? — потребовали ответа экспериментаторы.
— Не знаю, я в этот момент повернулся и…
— Зачем ты там был посажен?
— Бросайте тогда по моей команде, — ещё больше взъерошился ЧиЧиЧик.
— Хорошо.
Командовать у воробья совсем не получалось. Он долго бормотал, потом кричал: «Давай!» — а затем сразу: «Стоп-стоп-стоп!» — чесался и вертелся. Бутям и Дёма никак не могли бросить одновременно. С пятого раза всё же удалось.
— Чей камень быстрее? — хором закричали воробью с Холма.
— Ничей.
— Как это «ничей»? — возмутился Бутям.
— Камни вместе шлёпнулись.
— Внимательнее смотри! — потребовал Дёма.
— Теперь командовать буду я, а ты сосредоточься. Чесаться потом будешь!
Хомячок подкатил ещё один валун, а демон Максвелла достал из кармашка камешек.
— Давай! — скомандовал Бутям.
— Не давай! Не давай! — донёсся снизу воробьиный крик. — Сто-о-оп!
Но камни уже летели с Холма.
— Тыквы-матыквы! Что тут творится? — послышался голос папаши Хома.
Тыквин-старший явно был не в духе.
— Э-э-э… Мы опыты проводим, — робко произнёс Бутям.
Друзья подошли к краю обрыва и посмотрели вниз.
— Я вам сейчас покажу опыты, грядки вы неполотые! Думаете, приятно — камнем по голове?
Воробей отчаянно делал вид, что он ни при чём. Пожимал плечами, демонстративно отворачивался и удивлённо хмыкал.
— Папаша Хом, а какой камень в тебя попал? — спросил Дёма.
