Солнце стало другим. И это видят давно и все.
В каждой уважающей себя стране обычно имеется как минимум одна Академия наук – большая организация, существующая на средства, собираемые с налогов с целью просвещать тёмных и полуграмотных налогоплательщиков. Во всяком случае всё так выглядит, согласно версии официо.
Касательно этой версии у публики с каждым годом растут всё более грандиозные сомнения. Например люди часто видят разные странные штуки в небе, в просторечии обзываемые НЛО. Люди спрашивают у академиков: “О светлейшие просветленные, что это!? “В ответ люди слышат: “Протрите глаза, недостойные и носите шапочки из фольги. Никаких НЛО нет!”
Или, например, какие-нибудь другие полутемные люди, скажем, дипломированные адепты-строители, смотрят на каменные пирамиды Египта, на каменные глыбы Баальбека, на каменную набережную Невы, после чего спрашивают у академиков: “О светлейшие просветленные, как древние питекантропы, не знавшие самосвалов и экскаваторов всё это построили?” В ответ люди слышат: “Всё построено молотком и зубилом”, после чего академики опять намекают про шапочки из фольги.
Вопросов к академикам много. Вопросов про круглую землю, про химиотрассы, про странные климатические кульбиты, про археологические артефакты, про ляпы в официальной истории, про запрещенные к разработке проекты и прочее, хотя самый главный вопрос состоит в другом: почему налогоплательщики должны содержать всех этих просветленных, но бесполезных для них людей? Зачем племени нужен знахарь или шаман, который занят своими делами, не лечит, не объясняет, а возможно вообще работает на другое племя?
Однако это уже скорее вопрос экономики и политики, которые уважающих себя конспирологов давно не интересуют – все и так всё понимают. Но другие вопросы сторонники теории заговора активно обсуждают на форумах. В частности вопрос странного изменения цвета и активности Солнца.
Солнце стало другим. И это видят давно и все. Цитата:
Несколько лет назад у меня был весьма эмоциональный спор с одним молодым человеком, который не мог поверить что Солнце всегда было желтым. Но тем не менее это факт: мне достаточно много лет и жёлтое Солнце я видел.
Когда мы были детьми, мы все нарисовали солнце желтым. Мы даже могли посмотреть на него и мы видели его желтый цвет.
Сейчас моему сыну и моей дочери 21 и 26 лет. И у меня есть рисунки, на которых они рисовали Солнце, когда были детьми. На них оно уже светло-желтое, что мне было не сразу заметно, но, видимо, оно было правильно – это был переходный период.
Солнце Теперь официально является белой звездой.
И это действительно так. Солнце по прежнему классифицируют как Жёлтый карлик, ссылаясь на результаты какой-то фотометрии, но тут же поясняя что субъективно мы видим желтый как белый.
Очень странное объяснение. Хотя в последние годы такое объяснение мы слышим часто, когда мы смотрим на черное, а нам из телевизора говорят, что это на самом деле белое и наше мнение неправильно и субъективно.
Что ж, тогда приводим очередные субъективные мнения:
…Я живу на 7 градусов выше Экватора, я могу сообщить и вам, что нам больше не нужно готовить яйца на кухне. Мы просто помещаем сковородку снаружи на солнце и они там отлично жарятся за 3-5 минут. Мы больше не можем находиться под прямым солнечным светом более 10 минут, так как это приведет к ожогам 2 степени. В больнице полно солнечных ожогов и там пахнет кошерным гастрономом. Очень вкусно.
…А мои соседи постепенно превращаются в клоны преподобного Альберта Чарльза Шарптона второго младшего. Я пытался им несколько раз сказать, что теперь сидеть возле дома нужно в тени, а они крутят мне пальцем у головы и орут что я долбаный лжепророк. Я буквально только что встретил на улице белого парня, который как будто Одж Симпсон куда-то мчался, сжимая футбольный мяч.
…А у нас все умные ходят в город с зонтиками, даже мужики. У меня волосы коричневые, но за несколько дней ходьбы по 10-15 минут в день на прямом солнце я стала чистой блондинкой.
…Я живу в Англии, на западном побережье. Около 5 лет назад почти все мои комнатные растения начали желтеть. Я решил, что им не хватает солнца и начал переставлять, но стало еще хуже. В конце концов я всё-таки понял, что единственные растения, которые растут и не умирают – это те, которые в тени!
…Комикс про Супермена появился 60 лет назад. И там утверждалось, что Супермен получал свою силу от нашего ЖЕЛТОГО солнца!
…70 лет назад у пилотов-истребителей был трюк – поместить перед собой большой палец так, чтобы заблокировать солнце. Тогда летчик мог видеть вражеские самолеты, которые были между ним и солнцем. Сегодня такое исключено.
…У меня на пастбище летом полностью сухая трава. Если я появляюсь там начинается пот катиться градом. Сейчас Мне 33, но я все равно вижу разницу с тем что было всего несколько лет назад
…Мне скоро 50 и я определенно замечаю большую разницу. В частности в грузовике стало жарко так, что теперь я сделал свой собственный отражающий чехол для верхней части кабины, и это немного помогает. Я также помню красивое, желтое теплое Солнце. Это горячая белая Теперь лазерная печь. Оба моих ребенка страдали от ужасных ожогов за очень короткое время, играя на улице и не понимая. Я так же давно обратил внимание, что практически все дневные насекомые своим любимым днём где-то прячутся и становятся невероятно активными только ночью.
…Я живу в сельской местности. Теперь мы работаем в огороде на ферме исключительно между 6:00 и 9:00, потому что в противном случае солнце слишком сильное – даже в прохладный день!
…Я недавно провела выходные в Орландо. Мужья поехали на какой-то партийный съезд, поэтому мы, девочки, решили порезвиться вокруг бассейна … Я всегда была фанатиком Солнца, лежала возле бассейна каждый уик-энд , получая прекрасный темный загар. В этом году после одного дня прогулок мои руки сожглись! Я не присоединялась к подружкам и держалась в стороне от бассейна. Но когда вернулась домой у меня случились проблемы с носовой пазухой, как будто от жары я получила грипп или синусит.
…У меня кожа светочувствительная, Солнце с детства было моим врагом и родители не позволяли мне гулять под ним полностью открытым. С возвратом я, конечно же, осмелел и получил сильные ожоги несколько раз. Но потом все пришло в норму и ожог случался только если плавать с рассвета и до заката. Однако с годами ситуация все ухудшалась, я стал загорать все меньше меньше. А вчера мы играли в бейсбол в сумерках. И я получил солнечный ожог.
Взрослая гражданка из Австралии делится своими наблюдениями:
В 1980-м году стандартом для солнцезащитной косметики был SPF фактор 8+. С 1995-го стандарт 50+
В 1980-м требовалось пролежать на пляже ЦЕЛЫЙ ДЕНЬ день, чтобы получить солнечный ожог. С 1995-го достаточно позагорать 20 минут.
В 1980-м году газета желтела под прямым солнцем в течении 2-х недель. С 1995-го если утром оставить газету на кресле на улице, к вечеру она будет желтой.
В 1980-м прямо на Солнце можно было смотреть до 10 секунд. С 1995-го вы уже не посмеете взглянуть на него прямо.
Ответы на этот пост:
…Вы абсолютно правы по каждому пункту. В 1980 году моя мама была одержима тем, что быть хорошо загорелой. Она не использовала солнцезащитные кремы, а наоборот – специфические масла, ускоряющие загар. И вместе с другими людьми сидела на пляже каждый день и целый день. И Солнце никогда не было белым даже в жаркий день в полдень.
….В 80-е мы вообще не знали что такое SPF !
…В Это всё 95-м. Сейчас загорать в Австралии чисто безумие. 5 минут под прямым солнечным светом – у вас железобетоннно ожог.
…Всё правильно. Когда я был ребенком я мог смотреть на Солнце секунды, сейчас я не могу в его сторону даже взглянуть
Мы приводим выдержки только из двух многостраничных топиков, посвященных странным изменениям на Солнце, но как любой желающий может увидеть – только на одном этом форуме их очень много. А форумов, где поднимается тема многие сотни, если не тысячи, в том числе и в рунете. И все достаточно долго живущие люди в один голос твердят: Солнце изменило активность и цвет!
Как и следовало ожидать, в топик было прислано некоторое количество троллей, которые стали как обычно зажигать про “загрязнение атмосферы” и “тотальную нехватку витамина Д”, однако численного преимущества им организовать так и не удалось, после чего форум GLP вдруг внезапно упал под DDOS-атакой. Там такое иногда бывает, после чего некоторые темы вдруг исчезают.
Тема “синего солнца” кому-то, похоже, сильно мешает. Причем что удивительно – о неполадках с нашим светилом молчат все академики! Как будто получили команду или договорились.
Сами подумайте, ведь какая сейчас есть прекрасная возможность накатать толстый научный труд про “синее солнце”, стать прославленным академиком в квадрате или даже доктором наук в кубе. Можно своё тело принести в телевизор, где тряся бородой и блестя очками повещать в камеру с умным лицом. Но этого нет, как будто с Солнцем ничего не происходит или академикам уже не нужна слава.
Причем на самом деле тут даже проблема не столько для академиков-астрофизиков, но и для биологов, поскольку у насекомых от нового Солнца начали плавиться крылья.
Возникает вопрос: а под какой звездой насекомые эволюционировали, если сейчас им всем вдруг стало немного жарко? Или может вообще не было никакой эволюции?
Поскольку академики не желают отрабатывать деньги налогоплательщиков и упорно молчат про Солнце, люди сами начинают придумывать объяснения и сами же их опровергать, если умеют.
Например, довольно часто высказывается мысль об изменениях в озоновом слое: толщина его уменьшается и потому Солнце становится более агрессивным. Однако на цвет Солнца озоновый слой никак не влияет, а когда взгляд на Солнце причиняет боль – это никак не действие ультрафиолета, а свидетельство увеличения общей яркости светила.
Кроме того, как многие замечают – сильно изменился и цвет неба, что с озоновым слоем (если он там где-то вообще есть) никак не связано. Раньше небо без облаков было кобальтовым, во всяком случае в средних широтах. Сейчас оно пастельное. Как следствие многие люди высказывают мысль, что задача химиотрасс – скрыть от людей настоящий цвет неба и защитить их от сильно измененного солнца, не вызвав при этом массовой паники.
Возможно что последнее объяснение имеет под собой основание, однако всё равно остается открытым вопрос: почему Солнце вдруг посинело?
Синий цвет позволяет предположить, что температура Солнца заметно повысилась, поэтому у него такой спектр, более близкий не к Жёлтым карликам, а, например, к Веге и Голубым гигантам.
Диаметр Веги составляет всего 2.5 диаметра Солнца, но её яркость из-за более высокой температуры в 54 раза выше.
Неужели Солнце превращается в Голубой гигант? Для Земли это будет иметь катастрофические последствия.
Радиус Солнечной системы, считая от центра Солнца до внешних границ облака Оорта, составляет порядка 1-го светового года. Солнца с этого расстояния будет практически и не видно. Но Голубой гигант на таком расстоянии за милисекунду поджарит вылитую на сковородку яичницу, а за секунду – вообще испарит сковородку.
Предположим, что действительно Солнце начало активно гореть, превращаясь в звезду типа Веги. Согласно официальной научной доктрине трансформация звезд в Галактике вовсе не редкость, но занимает миллионы и миллиарды лет. Поэтому Солнце никак не могло стать голубым за 2-3 десятилетия. Или могло?
Академики на этот счет опять молчат, поэтому люди опять выдвигают свои, иногда довольно безумные версии.
Например некоторые предполагают, что в районе 1995-го всю планету погрузили в стазис и перенесли к другой звезде. На этот счет было несколько свидетельств контактеров. Кто погрузил, как и зачем – можно только догадываться.
Есть так же мнение, что с Солнцем манипулируют какие-то очень высокотехнологичные инопланетяне, подбрасывая в него сферы с водородным топливом и искусственно повышая температуру:
Наконец есть еще версия так называемого Эффекта Манделы, суть которого сводится к следующему: на самом деле Солнце всегда было бело-голубым, а всё что написано людьми выше – это не более чем имплантированные кем-то воспоминания о том, чего никогда не было.
Мы не хотим тщательно разбирать и комментировать каждую теоретическую гипотезу, но в любом случае даже такие гипотезы следует держать в уме ибо других у народа на данный момент нет.
Источник
Почему звезды испускают свет?
Должность у них такая — светить. Согласно должностным инструкциям, звёзды обязаны:
- Гравитационно сжимать газ (в начале это водород) в центре звезды до состояния плазмы с температурой выше 15 млн градусов и плотностью
150 г/см³, что в 19 раз выше плотности стали. В этих условиях возникает возможность термоядерного синтеза гелия протонами с выделением энергии в форме гамма излучения.
После завершения работы — выход на пенсию в виде нейтронной звёзды или чёрной дыры, если она из журнала Форбс, а если нет — в коричневые карлики, до скончания веков.
Источник
Почему светят звёзды?
Выброс вещества солнечной короной. Иллюстрация: NASA / GSFC / SDO
Читая о загадочных природных явлениях, часто встречаю фразу: «Наука не в состоянии этого объяснить». Так и вижу учёного, качающего головой и печально разводящего руками. Наука, действительно, многого не объясняет. Но любители таинственного, удивительного и не объяснимого наукой обычно «забывают» вставлять в свои откровения коротенькое слово «пока». Наука пока не может объяснить, из чего состоит, например, тёмное вещество и что представляет собой загадочная тёмная энергия, разгоняющая нашу Вселенную. Подавляющую же часть того, что современная наука знает сегодня, когда-то — сто, двести, а может, всего десять лет назад — учёные объяснить не могли. Очень долго, например, никто не мог ответить на простой, казалось бы, вопрос: почему светят звёзды? А ведь не будь Солнца — ближайшей к нам звезды, жизнь на Земле была бы невозможна.
К счастью, Солнце и звёзды существуют. Они представляют собой раскалённые плазменные шары самых разных масс, размеров и цветов. Сейчас это всем известный и никем не подвергаемый сомнению научный факт. Но ещё двести лет назад никто, и великие физики в том числе, не мог сказать, что представляют собой эти точечки на ночном небе и почему они такие разные? Почему одни звёзды яркие (Сириус, Вега), а другие едва видны в телескоп? Почему одни жёлтые, другие белые, а есть ещё оранжевые, красные и даже зелёные? И главное: почему звёзды светят? Любой обыватель мог сказать: «Наука бессильна!». Он не добавлял слово «пока», будучи уверен, что звёзды — это все знают! — фонарики, пришпиленные к твёрдому небесному своду, а светят потому, что Бог вложил в них такое свойство!
Существуют звёзды самых разных цветов — в зависимости от температуры видимой поверхности (фотосферы). Температура определяет класс звезды: от голубых звёзд класса О до красных звёзд классов М и L. Солнце принадлежит к классу G — оно жёлтое. Дополнительный класс Т введён для коричневых карликов с температурами 550–1300 К. Иллюстрация: Isna Kasamee / Wikimedia Commons / CC BY 3.0
Понадобились столетия, пока учёные, пользуясь научными методами, не только нашли ответы на эти вопросы, но и задали новые вопросы, а потом ответили и на них. Любой научный ответ приводит к новому вопросу и никогда не становится ответом окончательным. Так развивается наука.
К XIX веку ответ на вопрос, что же такое звёзды и почему они светят, ещё не был найден. Но огромная разница с предшествовавшими временами заключалась в том, что уже сформировалась наука, которая, встретившись с загадкой природы, разгадывала её научными методами. Наука в исследовании звёзд началась, когда звёзды «отлепили» от небесного свода, а сам свод «растворился» и стал необозримо огромным внеземным пространством. Помните у М. В. Ломоносова: «Открылась бездна звезд полна; Звездам числа нет, бездне дна»? Это XVIII век. А ведь веком раньше замечательный астроном Иоганн Кеплер (1571–1630) всё ещё считал небо твердью, а звёзды — светящимися линзочками.
Красная звезда с планетой в представлении художника. Иллюстрация: NASA / JPL-Caltech
Научный метод требовал, прежде всего, наблюдательных знаний: чтобы ответить на вопрос «почему?», нужно было сначала выяснить, сколько энергии звёзды излучают? Ведь если энергии требуется немного, то ответ один, а если много, то другой. А чтобы ответить на этот вопрос, нужно было определить расстояние до звёзд.
В 1838 году немецкий математик и астроном Фридрих Бессель (1784–1846) первым достоверно определил расстояние до довольно слабой звёздочки 61 Лебедя, которая описывала за год на небе довольно большую окружность. Бессель предположил, что на самом деле звезда не движется, а наблюдаемая окружность — отражение движения Земли по её орбите вокруг Солнца. Чем ближе звезда, тем больше окружность, которую она описывает на небе. Измерив угловой размер окружности, описываемой 61 Лебедя, и зная диаметр земной орбиты, Бессель рассчитал расстояние до звезды. Оказалось, 61 Лебедя находится от нас на огромном расстоянии — 10,3 светового года (современное значение 11,4 с. г.). Свету нужно более 10 лет, чтобы пройти этот путь! Так в астрономию пришёл ставший широко известным метод определения звёздных расстояний по параллаксу.
Годичным параллаксом называют угол, на который смещается звезда в течение полугода из-за того, что Земля движется по орбите вокруг Солнца. Зная этот угол и расстояние от Земли до Солнца, можно вычислить расстояние от Земли до ближайших звёзд
В те же годы британский астроном Томас Хендерсон (1798–1844) методом параллакса определил расстояние до самой яркой звезды на южном небе — Альфы Центавра. Оно оказалось равным 3,25 светового года (современное значение 4,36 с. г.). Значит, звёзды подобны Солнцу — такие же огромные раскалённые тела, а точками они выглядят только потому, что находятся от нас во много раз дальше Солнца.
Затем удалось измерить и сколько энергии излучают Солнце и звёзды. Энергия эта оказалась настолько огромной, что долгое время загадка звёздного излучения представлялась неразрешимой. Естественно, учёные предлагали разные гипотезы. Начали с самой простой идеи: звёзды нагреты до очень высоких температур. От температуры видимой поверхности (её называют фотосферой) зависит цвет звезды. Фотосфера Солнца нагрета до 5800 К (чтобы перевести температуру из Кельвинов в привычные нам градусы Цельсия, надо вычесть 273, таким образом, температура Солнца около 5500°С) и потому оно жёлтое. Есть звёзды более горячие, есть более холодные. Голубые звёзды (например, Вега) имеют температуру фотосферы порядка 10 000 К и даже больше. Фотосфера красных гигантов (например, Бетельгейзе и Антареса), наоборот, нагрета до температуры примерно 3500 К. Фотосфера самых холодных из известных «обычных» звёзд (красные карлики Gliese 105C и Gliese 752В) нагрета примерно до 2600 К. Ещё меньше, до 600 К и ниже, температура коричневых карликов. Правда, их нельзя считать полноценными звёздами, поскольку из-за малой массы их «топка» не способна заработать в полную силу. Поэтому их называют субзвёздными объектами.
Размеры звёзд зависят от их массы и возраста. На рисунке изображены сравнительные размеры Солнца, красного карлика, в 12 раз менее массивного, чем Солнце, молодого голубого сверхгиганта в 150 раз массивнее Солнца и старой звезды — красного сверхгиганта, масса которого в 5 раз больше солнечной. Иллюстрация: NASA / ESA / A. Field (STScI)
Почему у звёзд такие разные температуры? Потому что изначально все они горячие, но, излучая энергию, неодновременно остывают. Когда звезда остывает совсем, она перестаёт быть видимой.
Но, если звезда — раскалённый шар, почему внутреннее давление газа не разрывает её, разбрасывая в пространстве? И на этот вопрос наука ответить смогла: благодаря гравитации. Сила тяжести противостоит давлению раскалённого газа, и обычная звезда находится в равновесии: она имеет такой размер, при котором газовое давление уравновешивается силой тяжести.
Внутреннее строение звезды солнечного типа. В центре — ядро, температура которого достигает 10–20 млн градусов. Ядро окружено зонами радиации и конвекции. В наружной области — хромосфере — происходят вспышки, а ещё выше располагается разреженная и очень горячая плазма короны. Иллюстрация: NASA / Jenny Mottar
Излучая энергию, звезда остывает, давление газа уменьшается, и сила тяжести сжимает звезду. Сила взаимного притяжения вещества звезды увеличивается, энергия переходит в тепло, звезда нагревается и продолжает светить. Значит, решили учёные, ответ на загадку найден: звёзды светят потому, что в тепло переходит энергия гравитации. Но этот ответ (как и многие другие — ведь гипотез было много!) оказался неправильным: энергии тяготения недоставало, чтобы звёзды светили достаточно долго.
В ХХ веке физики открыли, что лёгкие атомы могут соединяться и образовывать атомы более тяжёлых химических элементов. Эксперименты показали, что если соединяются два атомных ядра, то масса возникшего более тяжёлого ядра — меньше, чем сумма масс первоначальных ядер! Куда девается лишняя масса? Ответ следовал из закона о взаимосвязи массы и энергии Е = mc 2 , выведенного великим Альбертом Эйнштейном (1879–1955). Лишняя масса — это лишняя энергия, энергия излучения. Когда ядра атомов водорода, соединяясь, образуют ядро атома гелия, выделяется огромная энергия. Частично эту энергию уносят возникающие в реакции элементарные частицы, но очень большая её доля выделяется в виде электромагнитного излучения — света.
На основании этого английский астрофизик сэр Артур Эддингтон (1882–1944) предложил идею, которая, казалось, могла ответить наконец, почему излучают звёзды. В глубине звёзд очень высокие температуры и давления. Такие высокие, что начинают идти реакции соединения атомов водорода и превращения их в атомы гелия. Выделяется огромная энергия — она-то и идёт на излучение!
Давление раскалённой плазмы внутри звезды (красные стрелки) заставляет её расширяться, а силы тяжести (зелёные стрелки) — сжиматься. Звезда стабильна, когда эти силы уравновешивают друг друга. Рисунок: astro.osu.edu
Идея была великолепная, но противники её оспорили. По расчётам, в недрах звёзд температуры и давления оказались слишком малы, чтобы атомы водорода, столкнувшись, смогли взаимодействовать таким образом. Ведь положительно заряженные ядра атома водорода (протоны) должны сильнейшим образом отталкивать друг друга! В принципе, реакция превращения водорода в гелий может объяснить свечение звёзд. Но ядра атомов водорода должны сильно сблизиться, чтобы началась реакция синтеза. А они этого сделать не могут — мешает электрическая сила отталкивания!
Эддингтон эмоционально парировал выпады противников: «Так поищите звезду погорячее!». Иными словами, он предложил им найти условие, при котором в недрах звёзд температура «на самом деле» будет гораздо больше, чем показывают расчёты. Но горячее не было! Согласно расчётам, звёзды, в ядрах которых температура достигала бы требуемых миллиардов градусов, существовать не могут. Значит, и реакции синтеза тоже не годятся для объяснения звёздного излучения?
Но учёные не сдались. Как раз тогда — в двадцатых годах ХХ века — возникла новая физическая дисциплина: квантовая механика. Мир элементарных частиц оказался совсем не таким, каким его представляли, исходя из законов классической физики. Кроме электромагнитных и гравитационных взаимодействий в микромире существуют ещё и ядерные силы — мощнейшие силы притяжения, действующие на очень коротких расстояниях, сравнимых с размерами атомных ядер. Они способны уравновесить электрические силы отталкивания и удержать в ядрах тяжёлых элементов многочисленные протоны, которые иначе никогда не смогли бы собраться в единое целое.
Стало ясно, что именно ядерные силы связывают ядра водорода при образовании ядра атома гелия с выделением огромной энергии. Но эти силы оказались слишком короткодействующими для спасения ситуации, ведь для их появления протонам надо приблизиться друг к другу на расстояние, сравнимое с их собственными размерами. Однако энергетический барьер, создаваемый электрическими силами отталкивания, не позволяет такому произойти! Кажется, сама природа восстала против идеи Эддингтона. Но если наука чего-то не знает, то только «пока». И решение проблемы нашлось.
Да, существует энергетический барьер, который не позволяет двум протонам сблизиться. Но аналогичный барьер мешает протону, находящемуся в ядре атома, покинуть его и вылететь наружу. Между тем, когда Эддингтон предложил идею ядерного синтеза в звёздах, физикам уже было знакомо противоположное явление — ядерный распад, получивший название радиоактивности. Как показывали эксперименты, ядро радия время от времени выбрасывало ядро атома гелия — два протона и два нейтрона, альфа-частицу. Эти протоны покидали ядро радия, несмотря на то, что на их пути стоял тот самый энергетический барьер! Только перескочить через него ядро гелия должно было изнутри наружу.
Туннельный эффект. Классическая частица, не обладающая достаточной энергией, ни при каких обстоятельствах не способна преодолеть энергетический барьер (А). Для квантовой частицы существует не равная нулю вероятность оказаться по ту сторону барьера (Б). Иллюстрация: Giuseppe Augello
Классическая физика объяснить преодоление энергетического барьера не смогла, однако с этой проблемой справилась физика квантовая, принципиально отличавшаяся от классической. Если в классической физике вероятность, что протону удастся перескочить через барьер, была строго равна нулю, то в физике квантовой она оказалась отличной от нуля. Благодаря этому протон иногда мог оказаться по другую сторону барьера, словно пройдя сквозь него, как через туннель. Красивую идею «туннельного эффекта» предложил советский и американский физик Георгий Антонович Гамов (1904–1968).
Вероятность туннельного эффекта, вычисленная Гамовым, была очень мала. Один атом радия испускал альфа-частицу раз в тысячу лет. Но уже в одном грамме радия количество атомов так велико, что каждую секунду можно наблюдать множество «вспышек». Сейчас известно много радиоактивных элементов, распадающихся за разное время. Одни распадаются за доли секунды, другим для этого нужны миллионы лет.
Существование туннельного эффекта объяснило радиоактивный распад, но как это явление может быть связано с излучением звёзд? Радиоактивным распадом свечение звёзд не объяснишь, ведь в ядре Солнца нет тяжёлых элементов, способных при распаде выделять огромную энергию. В ядре Солнца преобладает водород, поэтому Эддингтон и говорил о реакциях синтеза, а не распада. Но если альфа-частицы туннелируют сквозь энергетический барьер изнутри наружу, то возможно туннелирование и в обратную сторону — снаружи внутрь атомов! Именно такая идея легла в основу статьи физиков Роберта Аткинсона и Георга Хоутерманса, опубликованной в 1929 году. «Классическая физика утверждает, — писали они, — что протоны могут соединяться и образовывать ядро атома гелия лишь при температурах в миллиарды градусов. В ядрах звёзд таких температур нет. Но ведь существует туннельный эффект, открытый Гамовым, и, значит, есть не равная нулю вероятность, что и снаружи сквозь энергетическую стену могут проникать протоны, а там уж внутри распоряжаются огромные ядерные силы, которые заставляют проникшие сквозь барьер протоны сцепляться с протонами атомов водорода, — и происходит реакция синтеза».
Ядерные реакции синтеза ядра атома гелия из ядер атомов водорода в звезде солнечного типа
Итак, мы выяснили, что за барьером соединиться и образовать ядро атома гелия протонам помогают ядерные силы, которые на расстояниях, сравнимых с размерами ядра, становятся гораздо больше сил электромагнитных, так что электрическое отталкивание протонов перестаёт играть какую-либо роль. А температура для синтеза при этом нужна вовсе не в миллиарды градусов — достаточно десятка миллионов, и это как раз такая температура, которая, согласно тем же расчётам, существует в недрах звёзд!
У одиночного протона есть вероятность лишь раз в тысячу лет проникнуть через потенциальный барьер. А если протонов тысячи? Миллионы? Сотни триллионов? Да, не каждый протон «просачивается» сквозь энергетическую стену, но и тех, что «просочились», достаточно для реакции синтеза с выделением нужного количества энергии.
В реальности всё, конечно, сложнее, и получить гелий из водорода не так просто даже после того, как протоны проникнут сквозь энергетический барьер. Но это уже частности — главное, что нужные для реакции протоны добрались до места назначения. Сложность же состоит в том, что в ядре атома гелия есть не только два протона, но и два нейтрона. И потому реакция синтеза далеко не простая. На самом деле происходит несколько реакций. Сначала два протона, соединившись, образуют дейтрон — ядро атома дейтерия. При этом один протон превращается в нейтрон, а в пространство вылетают позитрон и электронное нейтрино. Потом ещё один проникший сквозь барьер протон соединяется с дейтроном, и образуется ядро гелия-3 ( 3 Не). И тогда тоже излучается немало энергии. Но и это не конец процесса: два ядра гелия-3 соединяются и образуют, наконец, ядро обычного гелия с двумя протонами и двумя нейтронами ( 4 Не). Но в двух ядрах гелия-3 четыре протона, поэтому «лишние» протоны вылетают, унося с собой ещё и огромную энергию.
Так наука ответила наконец на вопрос, почему светят звёзды. Если вы услышите или прочитаете, что «наука чего-то объяснить не может», не забывайте добавлять: «пока не может».
Источник