Люси Хокинг - Джордж и тайны Вселенной
– Ой… – смутилась Анни, шурша пустым пакетом. – Я сейчас ещё принесу! – Она спрыгнула с дивана и помчалась в кухню.
Джордж снова уставился в окно и обнаружил кое-что, чего не заметил сразу. Не всё космическое пространство было усеяно звёздами – в нижнем углу окна оказался лоскут полной, беспросветной черноты, в котором не мерцало ни единой звёздочки.
– А там что? – Джордж показал пальцем в этот угол.
– Сейчас увидим! – Эрик нажал кнопку на пульте дистанционного управления, чёрное пятно начало стремительно расти и приближаться, и Джордж разглядел среди тьмы огромное облако. Окно продолжало надвигаться на облако, и вскоре все они очутились внутри облака! Оказалось, что оно состоит из газа и пыли, как и говорил Космос.
– Что это такое? – спросил Джордж. – Где это мы?
– Это гигантское облако в космическом пространстве, – ответил Эрик. – Оно бесконечно больше тех облаков, что мы видим на небе, и состоит из крошечных, мельчайших частиц, которые непрерывно движутся. Этих частиц очень много, поэтому и облако такое огромное. В нём могут уместиться миллионы планет размером с нашу Землю. В этом облаке зародится много звёзд.
Джорджу было хорошо видно, как внутри облака движутся частицы. Некоторые из них слипались в огромные комья. Эти комья вращались, захватывая всё больше частиц. Но, странное дело, они при этом не становились больше, – наоборот, они даже уменьшались, как будто их кто-то сдавливал. Словно какой-то космический повар скатывал исполинские шарики из теста. Один из этих гигантских шаров оказался совсем близко к окну и принялся вращаться. Он становился всё меньше и меньше и при этом быстро нагревался – Джордж с дивана чувствовал его жар. Затем от шара стало исходить слабое, но зловещее сияние, и Джорджу стало не по себе:
– Отчего это он светится?
– Чем сильнее он сжимается, – объяснил Эрик, – тем горячее становится. А чем горячее он становится, тем ярче светится. Подожди, скоро он совсем раскалится!
Частицы• Элементарные частицы – это самое маленькое, что есть во Вселенной. К ним относятся, например, электрон, который несёт электрический заряд, и фотон, который несёт свет. Их невозможно разделить на частицы поменьше.
• Атом – не элементарная частица: он состоит из ядра, вокруг которого обращаются электроны. Ядро состоит из протонов и нейтронов, плотно прижатых друг к другу.
• Раньше считалось, что протоны и нейтроны – это элементарные частицы. Но теперь мы знаем, что они тоже состоят из частиц – кварков – и удерживаются вместе глюонами. Глюоны – частицы, обладающие большой силой, которая воздействует на кварки, но не воздействует на электроны и фотоны.
Из кучи вещей, валявшихся на полу, Эрик извлёк две пары причудливых солнцезащитных очков. Одни он нацепил себе на нос, а другие протянул Джорджу:
– Надень! Сейчас будет вспышка!
Едва Джордж успел надеть очки, оказавшиеся очень тёмными, как огненный шар взорвался. Раскалённый газ брызнул во все стороны, и шар, освободившись от пылающей оболочки, засиял, как Солнце.
– Ух ты! – воскликнул Джордж. – Это Солнце, да?
– Может, и Солнце, – задумчиво ответил Эрик. – Ведь именно так рождаются звёзды, а Солнце – это звезда. Только что ты видел, как множество частиц газа и пыли, соединяясь, сжимаются в раскалённый плотный шар. Так вот, в центре этого шара частицы настолько плотно прижаты друг к другу, что они начинают соединяться между собой, высвобождая огромное количество энергии. Это называется «термоядерная реакция». Она чрезвычайно мощная: когда она начинается, внешние слои шара разлетаются, а оставшаяся его часть превращается в звезду. Именно это ты сейчас и наблюдал.
Теперь звезда сияла издалека ровным светом. Она была прекрасна! Без тёмных очков на неё было бы невозможно смотреть – так ярко она светила. Потрясённый Джордж не мог оторвать от неё взгляд. Из неё то и дело с немыслимой скоростью вырывались гигантские струи сверкающего газа и летели на сотни тысяч километров.
– И эта звезда всегда будет так светить? Вечно? – спросил он.
– Ничто не вечно, Джордж, – ответил Эрик. – Если бы звёзды светили вечно, нас с тобой не было бы. Вот послушай. Малые частицы внутри звёзд превращаются в частицы побольше. Именно в этом состоит термоядерная реакция: малые частицы сплавляются воедино, и из малых атомов образуются большие. Энергия, высвобождаемая при термоядерной реакции, огромна; она-то и заставляет звёзды светиться. Почти все элементы, из которых мы с тобой состоим, образовались внутри звёзд, существовавших задолго до появления Земли. Так что можно сказать, что все мы, люди, – дети звёзд! Давным-давно при взрыве этих звёзд все большие атомы, образовавшиеся в них, вырвались в космос. То же самое произойдёт и со звездой, которую ты видишь сейчас в окне. В конце её жизни, когда не останется малых частиц, которые могли бы объединиться в более крупные, она взорвётся. И этот взрыв отправит в космос все большие атомы, образовавшиеся у неё внутри.
Вещество• Вещество состоит из атомов разного вида. Вид атома, или элемент, определяется числом протонов в атомном ядре. Это число может достигать 118. Число нейтронов в атомах, как правило, больше или равно числу протонов.
• Самый простой атом – атом водорода: в его ядре всего один про– Атом водорода тон и ни одного нейтрона.
• Самый большой атом, встречающийся в природе, – атом ура-на: в его ядре 92 протона и 146 нейтронов.
• Учёные полагают, что атомы водорода составляют 90 % всех атомов во Вселенной. Оставшиеся 10 % приходятся на остальные 117 видов атомов в разных соотношениях. Некоторые виды атомов встречаются крайне редко.
• Когда атомы соединяются в цепочки, образуются молекулы. Молекулы бывают всевозможных видов и размеров. Учёные в лабораториях постоянно создают новые виды молекул.
• Перед рождением звезды в космосе возникает скопление самых простых молекул, чаще всего – молекул водорода. Они образуют гигантское газовое облако, в котором рождается новая звезда. Молекула водорода состоит из двух атомов водорода, соединённых между собой.
Звезда в окне, прежде ярко-жёлтая, вдруг покраснела, как будто рассердилась, – и стала расти. Она росла и росла, пока не заняла почти всё окно. Джордж почувствовал, что она готова взорваться в любой момент. Эрик нажал кнопку на пульте дистанционного управления, и окно тут же начало удаляться от звезды, а она продолжала краснеть и расти.
– Удивительно, правда? – воскликнул Эрик. – Сначала шар сжимается и рождает звезду, а потом эта звезда начинает расти, расти – и вот сейчас она взорвётся! Джордж, ни в коем случае не снимай очки!
Джордж зачарованно наблюдал за звездой. Она достигла немыслимых размеров и замерла – а потом, когда казалось, что больше уже ничего не может произойти, раздался сильнейший взрыв. Джордж никогда в жизни не видел и не слышал ничего подобного. Мощные потоки света и раскалённого газа, новые атомы, возникшие внутри звезды, – всё это устремилось в космос. От звезды осталось одно-единственное облачко, новое, очень красивое, полное необычных красок.
– Вот это да! – Джорджу казалось, что он наблюдает волшебный фейерверк.
– Со временем, – сказал Эрик, – разноцветное облако, которое ты сейчас видишь, сольется с облаками, оставшимися от других далеких звёзд, которые тоже когда-то взорвались. Потом все эти облака остынут, и оставшиеся после них газы смешаются в одно большое облако, где снова будут зарождаться звёзды. Поблизости от тех мест, где они появились, остатки вещества начнут собираться в объекты разных размеров, слишком маленькие для того, чтобы сделаться звёздами. Некоторые из этих объектов приобретут потом форму шара, и со временем эти шары станут планетами. Вот только в нашей жизни, в нашем земном времени, всё это происходит очень долго – десятки миллионов лет.
– Ничего себе! – Джордж изумлённо присвистнул.
– Но мы никак не можем ждать так долго, тем более что тебе ещё нужно поспеть домой к ужину, – сказал Эрик. – Так что давай слегка ускорим события. – Он подошёл к Космосу и нажал несколько клавиш. – Поехали!
Десятки миллионов лет, о которых говорил Эрик, пролетели в мгновение ока. Газ, высвободившийся при взрыве десятков звёзд, собрался в громадное облако. Внутри облака здесь и там рождались новые звёзды. Одна из них – самая яркая, затмившая все остальные, – возникла прямо перед окном. Неподалёку от этой новорождённой звезды газ, оставшийся от её облака, остывал и, замерзая, срастался в маленькие ледышки. Одна такая ледышка, очень похожая на сосульку, устремилась к окну. Джордж открыл было рот, чтобы предостеречь Эрика, но ледышка летела слишком быстро. Джордж и пикнуть не успел, как она врезалась в стекло с такой силой, что содрогнулся весь дом. Раздался оглушительный треск. Джордж подпрыгнул от страха – и свалился с дивана.
