" by imi, i ne
zametit' ih bylo nevozmozhno. Tem ne menee ni stenki domenov, ni
monopoli ne obnaruzheny.
Kosmicheskie struny takzhe nikto ne videl, no fiziki i ne
schitayut, chto ih mozhno neposredstvenno nablyudat'. Pervaya rabota,
posvyashchennaya kosmicheskim strunam, byla napisana v seredine
1970-h godov anglijskim kosmologom T. Kibblom. On issledoval,
kak struny mogli by obrazovat'sya v rannej Vselennoj, i v rabote
1976 goda obsuzhdal nekotorye voprosy ih evolyucii. V Rossii
dannuyu problemu aktivno razrabatyval YA.B. Zel'dovich. On schital,
chto s pomoshch'yu strun mozhno bylo by ob®yasnit' klochkovatost'
raspredeleniya veshchestva vo Vselennoj. Fizicheskie svojstva strun
okazalis' ochen' privlekatel'nymi i unikal'nymi. Teoriya
kosmicheskih strun bystro stala kak by centrom prityazheniya dlya
fizikov, podobno tomu kak sami struny yakoby yavlyayutsya centrom
prityazheniya dlya zvezd i galaktik. Na chitatelej obrushilas' celaya
lavina rabot po kosmicheskim strunam, hotya do sih por ne najdeno
pryamoe empiricheskoe dokazatel'stvo ih sushchestvovaniya. No dazhe
pri otsutstvii empiricheskih dannyh fiziki smogli vossozdat'
bolee chem strannye kontury svojstv kosmicheskih strun. Nekotorye
ih svojstva zavisyat ot konkretnoj teorii elementarnyh chastic,
predskazyvayushchej eti svojstva, togda kak drugie osobennosti
yavlyayutsya obshchimi dlya vseh teorij.
Kosmicheskie struny predstavlyayut soboj tonkie trubki iz
simmetrichnogo vysokoenergeticheskogo vakuuma. U nih net koncov,
oni libo obrazuyut zamknutye kol'ca, libo prostirayutsya do
beskonechnosti. S tochki zreniya fiziki sushchnost' strun
opredelyaetsya energiej vakuuma, kotoryj v nih zaklyuchen. Struny s
naibolee simmetrichnym vakuumom, v kotorom vse vidy
vzaimodejstvij -- sil'noe, slaboe i elektromagnitnoe --
ob®edineny v odno, naibolee tonkie i massivnye. |to -- samye
interesnye ob®ekty dlya kosmologii, poskol'ku imenno oni mogli
by privodit' k obrazovaniyu galaktik. Tolshchina etih strun ravna
primerno 10-30 sm. Oni porazitel'no massivny: odin santimetr
takoj struny dolzhen vesit' 1016 tonn. Natyazhenie v strunah pod
stat' ih masse. |to natyazhenie zastavlyaet zamknutye petli iz
strun energichno oscillirovat' so skorost'yu, blizkoj k skorosti
sveta. Naprimer, kol'co dlinoj v svetovoj god sovershit odno
kolebanie za vremya, chut' bol'shee goda. (Mera dliny odin
svetovoj god -- eto rasstoyanie, kotoroe prohodit svet za odin
god)*.
Itak, eshche odna ekstravagantnaya gipoteza. No skol' by ni
vyglyadela pravdopodobnoj i privlekatel'noj izlozhennaya vyshe v
obshchih chertah ul'trasovremennaya koncepciya kosmicheskih strun,
sleduet otnosit'sya k nej trezvo, otdavaya polnyj otchet, chto
pered nami vsego lish' ocherednoe (staroe, kak mir!)
oveshchestvlenie matematicheskih otnoshenij (to est'
sistematizirovannyh v vide formul abstraktnyh ponyatij),
napodobie uzhe rassmotrennoj vyshe substancializirovannoj
krivizny.
KAK ROZHDAYUTSYA, ZHIVUT I UMIRAYUT ZVEZDY
Esli vdrug zadat'sya voprosom: kakie nebesnye ob®ekty bolee
vsego podhodyat na rol' simvola Vselennoj, to, skoree vsego,
pervymi na um pridut zvezdy. Imenno ih, po slovam |shila,
"vladyk luchistyh neba", ne sgovarivayas', navernyaka nazovut
mnogie lyudi -- vo vse veka, vo vseh narodah. Krupnejshemu
drevnerimskomu myslitelyu-stoiku i dramaturgu Seneke prinadlezhit
ne menee udachnyj obraz. On vyskazalsya tak: esli by na Zemle
imelos' tol'ko odno-edinstvennoe mesto, otkuda by nablyudalis'
zvezdy, to tuda nepreryvnym potokom otovsyudu stekalis' by lyudi.
Soglasno estestvenno-nauchnym predstavleniyam, zvezdy --
osnovnoj stroitel'nyj material Mirozdaniya. Davno proschitano,
chto pochti 97-98% vsego veshchestva Vselennoj sosredotocheno v
zvezdah. Takim obrazom, oni - glavnye hraniteli fizicheskoj
massy. Ostal'noe veshchestvo prihoditsya na mezhzvezdnuyu
gazo-pylevuyu sredu, kotoraya, kak dolgoe vremya polagali,
yavlyaetsya libo produktom, porozhdennym zvezdami, libo materiej,
iz kotoroj obrazovalis' nebesnye tela. Ostalos' tol'ko
vyyasnit', kak vse eto uvyazano s "Velikoj pustotoj" - fizicheskim
vakuumom.
V nachale knigi uzhe privodilis' slova Kanta, nazvavshego
zvezdnoe nebo nad nami odnim iz dvuh velichajshih chudes sveta
(vtoroe -- moral'nyj zakon vnutri nas).
Polnochnyh solnc k sebe nas manyat svety...
V kolodcah trub pytlivyj tonet vzglyad.
Almaznyj beg vselennye stremyat:
Sistemy zvezd, tumannosti, planety,
Ot Al'fy Psa do Vegi i ot Bety
Medvedicy do trepetnyh Pleyad -
Oni prostor nebesnyj borozdyat,
Tvoryat vo t'me svershen'ya i obety.
O, pyl' mirov! O, roj svyashchennyh pchel!
YA issledil, izmeril, vzvesil, schel,
Dal imena, sostavil karty, smety...
No uzhas zvezd ot znan'ya ne potuh.
My pomnim vse: nash drevnij, temnyj duh,
Ah, ne kreshchen v glubokih vodah Lety!
Maksimilian Voloshin
Skol'ko ni sushchestvuet chelovek, v kakie by epohi on ni
vglyadyvalsya v zvezdnoe nebo -- ono (po zakonam psihologicheskogo
vospriyatiya, chto li?) vsegda vosprinimaetsya snachala -- kak
edinyj zvezdnyj kover, a lish' potom -- na nem nachinayut
razlichat'sya otdel'nye uzory-sozvezdiya i ih sostavnye elementy
-- svetila. Hotya bluzhdanie nekotoryh iz nih po nochnomu
nebosklonu bylo podmecheno ochen' i ochen' davno, -- pravil'noe
ob®yasnenie otlichiya zvezd ot planet poyavilos' lish' na dostatochno
vysokoj stadii razvitiya nauki. Soglasno nauchnomu ponimaniyu,
zvezdy svetyat sobstvennym svetom, planety -- otrazhennym. K
pravil'nomu otvetu eshche v drevnosti priveli regulyarnye
nablyudeniya Luny i razmyshleniya o prirode solnechnyh i lunnyh
zatmenij. Togda zhe byla vyskazana vernaya dogadka, chto Solnce --
odna iz besschetnogo mnozhestva zvezd, i ih priroda primerno
odinakova. Pozdnee etu mysl' v aforisticheski chetkoj forme
vyrazil Dzhordano Bruno: Solnce -- zvezda, a vse zvezdy --
solnca.
Verhom trudnosti i nerazreshimosti vsegda pochemu-to
schitalsya vopros: "Skol'ko zvezd na nebe?". V dejstvitel'nosti
vopros -- ne ahti kakoj slozhnyj, i astronomy davnym-davno
ustanovili, chto nevooruzhennym glazom na vseh koncah zemli mozhno
uvidet' (konechno, pri blagopriyatnyh atmosfernyh usloviyah) ne
bolee shesti tysyach zvezd. |to -- sovokupno. A odnorazovo,
nahodyas' v kakom-to odnom meste, -- vsego lish' polovinu (zvezdy
yuzhnogo polushariya, kak izvestno, ne vidny v severnom i
naoborot). Kartina nevyrazimo menyaetsya -- stoit tol'ko
zaglyanut' v teleskop. Pered izumlennym vzorom dejstvitel'no
raspahivaetsya kosmicheskaya bezdna v neob®yatnosti svoih zvezdnyh
mirov.
Blizhajshaya k Zemle i vsej Solnechnoj sisteme zvezda --
Proksima Centavra -- znamenita ne tol'ko svoej blizost'yu, no i
slabost'yu svetimosti, kotoraya v 11,6 tysyachi raz (!) slabee
Solnca. CHtoby dostich' ee, svetu trebuetsya 4,27 goda. Voobshche
rasstoyaniya mezhdu zvezdami nesravnimy s ih sobstvennymi
razmerami. V okrestnosti Solnca srednee rasstoyanie mezhdu nimi
okolo 10 svetovyh let, ili 3 parseka. Imenno poetomu
veroyatnost' stolknoveniya mezhdu zvezdami dostatochno mala.
Est' v drugih zvezdnyh mirah i planetnye sistemy,
napodobie nashej. Skoree vsego, nalichie planet -- estestvennaya
kosmicheskaya zakonomernost'. No kak eto dokazat'? V teleskop
inosolnechnye planety na takom ogromnom rasstoyanii ne
razglyadet'. Nekotoruyu nadezhdu podavali neznachitel'nye
otkloneniya dvizheniya nekotoryh zvezd ot raschetnyh traektorij:
schitalos', chto eto proishodit pod vliyaniem nevidimyh s Zemli
planet. I lish' sovsem nedavno, v 1995 -1996 godah, s pomoshch'yu
tochnejshih izmerenij, osnovannyh na doplerovskom effekte, byli
vyyavleny 7 planet, obrashchayushchihsya okrest ryada blizhnih zvezd
solnechnogo tipa. Predpolozhitel'no oni pohozhi na sester Zemli po
sem'e Solnca. No est' i otlichiya. Nekotorye po raschetnoj masse
prevoshodyat nash YUpiter, drugie vrashchayutsya vokrug svoej zvezdy po
orbitam, men'shim, chem u nashego Merkuriya.
Dokazatel'stvom otkrytiya inosolnechnyh planet sluzhat
sleduyushchie dovody i fakty. Massivnaya nevidimaya planeta i ee
zvezda obrazuyut svoego roda kosmicheskuyu gantel'yu, vrashchayushchuyusya
vokrug obshchego centra mass. V rezul'tate zvezda, ot kotoroj
ulavlivayutsya svetovye signaly, to udalyaetsya, to priblizhaetsya po
otnosheniyu k zemnomu nablyudatelyu i ego priboram. V sootvetstvii
s effektom Doplera spektr izlucheniya zvezdy poperemenno
sdvigaetsya po chastote to v storonu korotkih, to v storonu
dlinnyh voln. Po zafiksirovannym izmeneniyam v spektrah
izlucheniya i udalos' sdelat' vyvod o nalichii massivnyh
planetarnyh tel v okrestnosti nablyudaemyh zvezd, a takzhe
rasschitat' ih vozmozhnuyu massu i orbity.
Mezhdu prochim, eto tol'ko segodnya dlya zhizni schitayutsya
prigodnymi odni lish' planety. Sravnitel'no nedavno ee
vozmozhnost' dopuskalas' i na zvezdah. Vil'yam Gershel', chej
avtoritet ostaetsya neprerekaemym i po sej den', ne isklyuchal
nalichiya zhizni dazhe na Solnce. On schital, chto v solnechnyh
glubinah temperatura znachitel'no nizhe, chem na poverhnosti, i
tam vpolne vozmozhna zhizn' dazhe v razumnyh formah. Bolee togo,
dolgoe-dolgoe vremya sohranyalas' vera v odushevlennost' samih
zvezd, idushchaya ot drevnej naturfilosofii i ezoteriki. V russkoj
poezii olicetvorenie zvezd i svetil sohranyalos' na protyazhenii
vsej ee istorii. Obraz lermontovskoj odushevlennnoj Vselennoj,
gde "zvezda s zvezdoyu govorit", krasnoj nit'yu proshel cherez
tvorchestvo krupnejshih poetov. U Afanasiya Feta s poetom vedut
razgovor sami zvezdy. Oni govoryat: "Vechnost' -- my, ty -- mig".
Nam net chisla. Naprasno mysl'yu zhadnoj
Ty dumy vechnoj dogonyaesh' ten';
My zdes' gorim, chtob v sumrak neproglyadnyj
K tebe prosilsya bezzakatnyj den'.
Vot pochemu, kogda dyshat' tak trudno,
Tebe otradno tak podnyat' chelo
S lica zemli, gde vse temno i skudno,
K nam, v nashu glub', gde pyshno i svetlo.
Fedor Tyutchev, naprotiv, schitaya cheloveka potomkom "nochnoj i
nerazgadannoj bezdny", sam stremitsya stat' zvezdoj,
rastvorit'sya v zvezdnom mire:
Dusha hotela b stat' zvezdoj,
No ne togda, kak s neba polunochi
Sii svetila, kak zhivye ochi,
Glyadyat na sonnyj mir zemnoj, -
No dnem, kogda, sokrytye kak dymom
Palyashchih solnechnyh luchej,
Oni, kak bozhestva, goryat svetlej
V efire chistom i nezrimom.
Vladimir Mayakovskij, kak vse horosho pomnyat, zazyval na
chaj samo Solnce i imel s nim prodolzhitel'nuyu besedu.
Sovremennyj vzglyad na Vselennuyu i ves' okruzhayushchij mir --
vo mnogom recidiv starogo mehanisticheskogo mirovozzreniya.
Soglasno emu, elementy pervichny po otnosheniyu k obrazuemoj imi
strukture. V etom smysle i zvezdy vo vsem ih mnogoobrazii
schitayutsya ishodnym stroitel'nym materialom, "kirpichikami", iz
kotoryh postroeny galaktiki. Formal'no tak ono i est'. Drugogo
vrode by v principe byt' ne mozhet. Odnako, s tochki zreniya
zakonov celostnosti, sostavnye elementy nichto bez samoj etoj
celostnosti. Potomu-to i zvezdy neizbezhno obuslovleny
galakticheskoj celostnost'yu. Oni -- kak kletki v zhivom
organizme: odni narozhdayutsya, drugie otmirayut. Sam zhe organizm
pri etom zhivet svoej osoboj zhizn'yu.
Podobnoe predstavlenie sovsem ne po dushe storonnikam
koncepcii Bol'shogo vzryva. Oni vsyacheski starayutsya ulozhit'
Vselennuyu v prokrustovo lozhe svoej umozritel'noj modeli.
Vklyuchaya zvezdy: oni, deskat', rodilis' na opredelennom etape
rasshireniya (vzdutiya) Vselennoj, dolzhny prosushchestvovat'
nekotoryj otrezok vremeni, strogo zadannyj matematicheskimi
formulami, posle chego pogibnut'. Vprochem, bol'shinstvo
astronomov ne otricaet, chto zvezdy obrazovalis' odnovremenno s
galaktikami putem szhatiya i sgushcheniya pervichnogo
protogalakticheskogo veshchestva. Ves' vopros (i nesoglasie) v tom,
v kakie sroki ukladyvaetsya dannyj process, yavlyaetsya li on
nepreryvnym, ciklichnym i beskonechnym? Mezhdu tem, poka uchenye
sporyat, zvezdy prodolzhayut rozhdat'sya, razvivat'sya i umirat'.
Eshche v proshlom veke astronomami byla razrabotana udobnaya
klassifikaciya zvezd po ih spektram. V kachestve kriteriya byli
izbrany temperaturnye harakteristiki. Tak, golubye zvezdy imeyut
temperaturu 20 000 - 30 000o, belye -- 10 000o, zheltye -- 5 000
- 8 000o, krasnye i malinovye -- 2 000 - 4000o. Razmery zvezd
takzhe sil'no raznyatsya. K primeru, sverhgigantskaya zvezda S
Zolotoj Ryby po razmeram diametra v 1300 raz prevoshodit
Solnce. Naprotiv, velichina nekotoryh belyh karlikov
priblizhaetsya k razmeru Zemli i drugih planet zemnogo tipa.
Vsledstvie etogo v central'nyh chastyah belyh karlikov plotnost'
veshchestva dohodit do chudovishchnyh velichin -- do 1 000 tonn na
kubicheskij santimetr i bolee. Pri takoj plotnosti atomy
veshchestva lishayutsya elektronov i samo veshchestvo nachinaet
podchinyat'sya sovershenno neprivychnym zakonam. V razlichnyh tipah
zvezd po-raznomu protekayut i energeticheskie processy (ris. 66).
Dva znamenityh fizika proshlogo veka -- lord Kel'vin
(1824-1907) i Germann Gel'mgol'c (1821-1894) -- predpolozhili,
chto pervichnym istochnikom zvezdnoj energii sluzhit gravitaciya.
|ta gipoteza tak i nazyvaetsya gipotezoj szhatiya, poskol'ku v nej
utverzhdaetsya, chto energiya izlucheniya porozhdaetsya nepreryvnym
szhatiem zvezdy pod dejstviem ee sobstvennoj gravitacii. Dlya
naglyadnosti rassmotrim dva sostoyaniya Solnca (ris. 67) na
razlichnyh stadiyah ego obrazovaniya kak obychnoj zvezdy. Stadiya 1
predstavlyaet soboj rannij etap v istorii Solnca. Na 1-j stadii
Solnce bylo gorazdo bol'she, chem na 2-j, to est' v ego nyneshnem
vide. Esli Solnce obrazovalos' v rezul'tate kondensacii oblaka
mezhzvezdnogo gaza, to 1-ya stadiya -- eto sostoyanie, pri kotorom
sostavnye chasti budushchego Solnca byli znachitel'no udaleny drug
ot druga. Ot 1-j stadii ko 2-j Solnce szhimaetsya pod dejstviem
sobstvennoj sily gravitacii. Drugimi slovami, sila gravitacii
proizvodit rabotu po privedeniyu Solnca v sovremennoe sostoyanie
iz ishodnogo razrezhennogo.
Po izvestnomu nam zakonu prevrashcheniya raboty v energiyu eta
rabota sil gravitacii dolzhna perejti v kineticheskuyu energiyu.
Odnako na Solnce net krupnomasshtabnyh dvizhenij. Kuda zhe
devalas' kineticheskaya energiya? Esli kak sleduet razobrat'sya v
etom voprose, to my pojmem, chto kineticheskaya energiya ne
ischezla! Solnce nahoditsya v gazoobraznom sostoyanii, a chasticy
gaza dvizhutsya, no ne uporyadochenno, a haotichno. Atomy i molekuly
peremeshchayutsya vo vsevozmozhnyh napravleniyah s razlichnymi
skorostyami. Hotya eti dvizheniya v srednem kompensiruyut drug druga
i ne privodyat k poyavleniyu uporyadochennogo krupnomasshtabnogo
dvizheniya, gaz vse zhe obladaet vnutrennej kineticheskoj energiej.
|ta energiya uvelichivaetsya (chasticy gaza dvizhutsya vse bystree)
pri medlennom szhatii Solnca.
V chem zhe proyavlyaetsya eta kineticheskaya energiya, esli ona ne
privodit k zametnym krupnomasshtabnym dvizheniyam? O nalichii
kineticheskoj energii svidetel'stvuet davlenie gaza. S rostom
kineticheskoj energii rastet i davlenie gaza. Dazhe na
poverhnosti Zemli, snimaya pokazaniya barometra, my govorim o
davlenii vozduha. Esli barometr pokazyvaet 750 mm, to eto
oznachaet, chto atmosfernoe davlenie dostatochno dlya togo, chtoby
podderzhivat' vertikal'nyj stolbik rtuti vysotoj 750 mm. Kogda
my podnimaemsya na samolete, atmosfernoe davlenie za bortom
padaet. Na vysote 3000 m ono uzhe tak malo, chto samolet
prihoditsya germetizirovat'. Izmenenie davleniya gaza
soprovozhdaetsya sootvetstvuyushchim izmeneniem temperatury. V
szhimayushchemsya gazovom oblake, kotoroe postepenno prevratilos' v
Solnce, s uvelicheniem davleniya rosla i temperatura. A pri
vysokoj temperature gaz izluchaet.
Takim obrazom, gipoteza Kel'vina -- Gel'mgol'ca
predpolagaet takuyu posledovatel'nost' prevrashchenij energii:
Gravitacionnaya energiya ® Kineticheskaya energiya ® |nergiya
izlucheniya
Solnce svetit blagodarya sile gravitacii. Rassmotrim teper'
velichinu W. |to -- energiya, izrashodovannaya Solncem za vremya
szhatiya ot stadii I k stadii II. Kakova prodolzhitel'nost'
szhatiya? CHtoby vychislit' etot promezhutok vremeni, nuzhno znat'
skorost', s kotoroj Solnce rashodovalo energiyu za schet
izlucheniya. Po kolichestvu izlucheniya, padayushchego na Zemlyu,
astronomy rasschitali, chto temp rashoda energii primerno
1,2.1041 erg/god. Esli po sravneniyu s proshlym etot temp
sushchestvenno ne izmenilsya, to blagodarya gravitacionnoj energii
Solnce svetit uzhe okolo 30 millionov let.
Po chelovecheskim merkam, 30 millionov let - srok ogromnyj,
poetomu na pervyj vzglyad gipoteza Kel'vina--Gel'mgol'ca
udovletvoritel'no ob®yasnyaet, pochemu svetit Solnce. Odnako,
kogda geologi ocenili vozrast Zemli, kotoryj okazalsya
znachitel'no bol'she, voznikli somneniya v ee pravil'nosti. Po
prinyatym ocenkam, vozrast Zemli sostavlyaet pochti 4,5 milliarda
let, a nekotorye geofiziki dovodyat etu cifru do 10 milliardov
let. Esli verny sovremennye predstavleniya o proishozhdenii
Solnechnoj sistemy, to Solnce i Zemlya obrazovalis' primerno
odnovremenno. Esli zhe Solnce gorazdo starshe 30 millionov let,
to dlya ob®yasneniya ego energeticheskih zapasov nuzhno iskat'
kakoj-to drugoj istochnik pomimo gravitacii.
Tajna istochnika solnechnoj energii ostavalas'
nerazgadannoj do 30-h godov nashego stoletiya. K etomu vremeni
astronomy stali luchshe predstavlyat' sebe vnutrennee stroenie
Solnca i drugih zvezd. Anglijskomu astronomu Arturu |ddingtonu
(1882-1944) udalos' vyrazit' eti predstavleniya v vide chetyreh
uravnenij vnutrennego stroeniya zvezd. V nih soderzhitsya
sleduyushchaya informaciya.
Pervoe uravnenie nazyvaetsya uravneniem gidrostaticheskogo
ravnovesiya (ris. 68). Ono opisyvaet, kakim obrazom Solnce (ili
zvezda) uderzhivaetsya v ravnovesii pod dejstviem protivopolozhno
napravlennyh sil gravitacii i sil vnutrennego davleniya.
Vnutrennee davlenie v zvezde chastichno obuslovleno goryachim gazom
v ee nedrah, a chastichno -- izlucheniem. Sila gravitacii
stremitsya szhat' Solnce, a sily vnutrennego davleniya --
rasshirit' ego. Vtoroe uravnenie opisyvaet sootnoshenie mezhdu
massoj Solnca i ego plotnost'yu. Tret'e uravnenie, kotoroe
nazyvaetsya uravneniem sostoyaniya, svyazyvaet davlenie s
temperaturoj i plotnost'yu. Iz etih uravnenij poluchaetsya model',
v kotoroj Solnce predstavlyaet soboj gazovyj shar s vysokoj
temperaturoj v centre, postepenno ponizhayushchejsya k poverhnosti.
CHetvertoe uravnenie opisyvaet, kak izluchenie goryachih vnutrennih
oblastej, prosachivayas' naruzhu, postepenno pogloshchaetsya.
Vsledstvie etogo pogloshcheniya izluchenie, generirovannoe v centre
Solnca, dostigaet poverhnosti ne so skorost'yu sveta, a v
trilliony raz medlennee.
S pomoshch'yu etih uravnenij |ddingtonu udalos' pokazat', chto
realistichnaya model' Solnca obladaet poverhnostnoj temperaturoj
okolo 5500oS (ranee takaya ocenka poluchilas' u astronomov iz
analiza izlucheniya Solnca) i temperaturoj v centre bolee 10
millionov gradusov Cel'siya. V to vremya informaciya o
tainstvennom istochnike energii Solnca otsutstvovala. I tut
|ddington vyskazal prorocheskoe predpolozhenie. On zayavil, chto
temperatura v centre Solnca nastol'ko vysoka, chto mozhet
vysvobozhdat'sya yadernaya energiya, dostatochnaya, chtoby obespechit'
svechenie Solnca.
Fiziki-atomshchiki s etim ne soglashalis'. Im kazalos', chto
temperatura v nedrah zvezd nedostatochna, chtoby vyzvat'
vysvobozhdenie yadernoj energii. Na podobnye vozrazheniya |ddington
yazvitel'no otvechal: "Ne budem sporit' s tem, kto schitaet, chto
zvezdy nedostatochno goryachi dlya etogo processa: pust' pojdet i
poishchet sebe mestechko pogoryachee". V adu ne syshchesh' furii, kotoraya
mogla by sravnit'sya s razgnevannym fizikom-teoretikom! V 1920-h
godah yadernaya fizika byla eshche moloda, i ni u |ddingtona, ni u
ego protivnikov ne hvatalo ubeditel'nyh argumentov dlya
prodolzheniya spora. V konce koncov okazalos', chto |ddington prav
-- temperatury v central'nyh oblastyah zvezd i v samom dele
dostatochno vysoki dlya podderzhaniya yadernyh reakcij sinteza
legkih atomov.
Raspolagaya sovremennymi znaniyami ob atomnom yadre, mozhno
ponyat', pochemu vnachale voznikli raznoglasiya i kak potom udalos'
ot nih izbavit'sya. Na risunke 69-a pokazany chetyre otdel'nyh
yadra atoma vodoroda, predstavlyayushchih soboj ne chto inoe, kak
polozhitel'no zaryazhennye elementarnye chasticy, nazyvaemye
protonami. Na risunke 69-b izobrazheno yadro atoma geliya (Ne).
Ono sostoit iz dvuh protonov i dvuh nejtronov. Nejtrony -- eto
nezaryazhennye, ili nejtral'nye, chasticy. V termoyadernoj reakcii
chetyre protona soedinyayutsya i obrazuyut yadro atoma geliya:
4N ® Ne + 2e+ + 2n + |nergiya.
Iz takoj simvolicheskoj zapisi reakcii sleduet, chto ee
produktami yavlyayutsya yadro geliya, dva pozitrona (e+), dva
nejtrino (n) i energiya. Pozitrony, antichasticy elektronov,
imeyut tu zhe massu, chto i elektrony, no polozhitel'nyj zaryad.
Esli potrebovat', chtoby v termoyadernoj reakcii polnyj
elektricheskij zaryad ostavalsya neizmennym, to dve edinicy
polozhitel'nogo zaryada, ne voshedshie v yadro atoma geliya, dolzhny
perejti k kakim-to drugim produktam reakcii. Takaya rol'
otvoditsya pozitronam. Vydelenie energii v opisannoj reakcii
sinteza proishodit po sleduyushchej prichine. Obshchaya massa chetyreh
uchastvuyushchih v reakcii yader vodoroda neskol'ko prevyshaet
summarnuyu massu produktov reakcii (yadra geliya i drugih chetyreh
legkih chastic). No soglasno special'noj teorii otnositel'nosti
|jnshtejna, pri lyubom prirodnom processe poterya v masse dolzhna
kompensirovat'sya sootvetstvuyushchim vyigryshem v energii. |ta
energiya i poteryannaya massa svyazany znamenitoj formuloj
|jnshtejna: E = Ms2.
V reakcii sinteza yader geliya teryaemaya massa ekvivalentna
energii 26,72 MeV. Drugimi slovami, chast' massy, perehodyashchaya v
energiyu, sostavlyaet 0,7% massy vsego vodoroda, prevrashchayushchegosya
v gelij. |to i est' tot rezervuar, iz kotorogo lyudi sobirayutsya
cherpat' energiyu, esli im udastsya postroit' termoyadernyj
reaktor.
Reakciya v takom reaktore neskol'ko otlichaetsya ot sinteza v
nedrah Solnca. V termoyadernom reaktore na Zemle ishodnym
toplivom sluzhit tyazhelyj vodorod -- dejterij. Ego yadro sostoit
iz nejtrona i protona. Dlya polucheniya yadra atoma geliya i
luchistoj energii nuzhno soedinit' dva takih yadra.
Fiziki-atomshchiki 1920-h godov vozrazhali protiv gipotezy
|ddingtona potomu, chto soedinit' chetyre yadra vodoroda ochen'
trudno. Poskol'ku protony polozhitel'no zaryazheny, oni
ottalkivayut drug druga v sootvetstvii s zakonom elektrostatiki,
kotoryj glasit, chto odinakovye zaryady ottalkivayutsya. Kak zhe
soedinit' eti odinakovye zaryady? V 1920-h godah eta problema
kazalas' nerazreshimoj, no v sleduyushchem desyatiletii s otkrytiem
sil'nogo yadernogo vzaimodejstviya trudnosti udalos' preodolet'.
V yadre geliya na risunke 78-b imeyutsya dva protona. No kak oni
uderzhivayutsya vmeste, esli odinakovye zaryady ottalkivayutsya?
Otvet zaklyuchaetsya v tom, chto vnutri yadra dejstvuet
kakaya-to sila, gorazdo bolee moshchnaya, chem sila
elektrostaticheskogo ottalkivaniya; ona-to i svyazyvaet vmeste
chetyre chasticy (dva nejtrona i dva protona). |to sil'noe
yadernoe vzaimodejstvie rasprostranyaetsya kak na nejtrony, tak i
na protony, no zametno lish' na ochen' malom rasstoyanii. Esli
protony stalkivayutsya s dostatochno bol'shimi skorostyami, oni
mogut sblizit'sya nastol'ko, chto sil'noe yadernoe vzaimodejstvie
budet vozmozhno. V gaze iz vodoroda s vysokoj temperaturoj yadra
dvizhutsya s bol'shimi sluchajnymi skorostyami i, nesmotrya na
elektrostaticheskoe ottalkivanie, inogda podletayut drug k drugu
tak blizko, chto sil'noe yadernoe vzaimodejstvie soedinyaet ih.
Temperatury v centrah zvezd, sostavlyayushchie ot 10 millionov do 40
millionov gradusov Cel'siya, dostatochno vysoki, chtoby yadra
dostigli skorostej, pri kotoryh vozmozhno ih sliyanie, kak i
utverzhdal |ddington.
V osnove sovremennoj teorii vnutrennego stroeniya zvezd
lezhat chetyre uravneniya |ddingtona plyus eshche odno uravnenie,
kotoroe opisyvaet skorost' vydeleniya energii v termoyadernyh
reakciyah v central'nyh oblastyah zvezdy. V 1938 godu Gans Bete
reshil pyatoe uravnenie i postroil polnuyu model' zvezdy.
Trudno pereocenit' reshayushchuyu rol' gravitacii v etih
uravneniyah. CHtoby uravnovesit' gravitacionnoe prityazhenie i
predotvratit' katastroficheskij gravitacionnyj kollaps Solnca,
neobhodimy kolossal'nye sily davleniya. |ti sily davleniya
obuslovleny vysokimi temperaturami i plotnostyami. Szhimayushcheesya
oblako mezhzvezdnogo gaza stanovitsya zvezdoj v tot moment, kogda
temperatura v ego centre dostigaet znacheniya, dostatochnogo dlya
nachala yadernyh reakcij. Pri popytkah dostich' vysokih
temperatur, podhodyashchih dlya nachala yadernyh reakcij v zemnom
reaktore, gravitaciya nikak ne ispol'zuetsya. V nedrah Solnca ona
sderzhivaet gaz, v kotorom proishodit burnoe vydelenie yadernoj
energii. Na Zemle dlya uderzhaniya goryachego gaza prihoditsya iskat'
drugie sredstva, naprimer magnitnoe pole. |ti opyty eshche daleki
ot uspeshnogo zaversheniya.
CHtoby bol'she uznat' o vliyanii gravitacii na zvezdy,
provedem myslennyj eksperiment. Predpolozhim, my svyazali goryachuyu
zvezdu s holodnym provodnikom tepla. My znaem, chto teplo
perehodit ot goryachego tela k holodnomu, poetomu i v nashem
myslennom eksperimente potok tepla potechet ot goryachej zvezdy k
holodnoj. Tem ne menee nas zhdet syurpriz! V obychnyh usloviyah,
esli teplo perehodit ot goryachego tela k holodnomu, temperatura
goryachego tela ponizhaetsya, a holodnogo rastet. Po mere utechki
tepla iz goryachej zvezdy ee vnutrennee davlenie budet padat' i
ravnovesie narushitsya, tak chto zvezda sozhmetsya pod dejstviem sil
gravitacii. A pri szhatii zvezdy gaz razogrevaetsya i temperatura
povyshaetsya! CHto proishodit s drugoj, holodnoj zvezdoj? Ona
poluchaet teplo, davlenie v nej rastet, i ee ravnovesie takzhe
narushaetsya. Zvezda rasshiryaetsya, tak kak sily vnutrennego
davleniya preobladayut nad silami gravitacii. No s rasshireniem
zvezdy gaz ohlazhdaetsya, poetomu holodnaya zvezda stanovitsya eshche
holodnee!
Kak ni stranno takoe povedenie, nechto podobnoe
dejstvitel'no proishodit v hode zvezdnoj evolyucii. My uzhe
videli, chto v central'nom yadre zvezdy, podobnoj Solncu,
temperatura dostatochno vysoka dlya podderzhaniya reakcii sinteza
geliya iz vodoroda. CHto proizojdet, kogda vodorod v yadre
issyaknet? Iz-za deficita topliva termoyadernyj reaktor na vremya
"vyklyuchitsya". |to privedet k snizheniyu vyrabotki tepla i k
padeniyu davleniya v yadre, poetomu yadro szhimaetsya i
razogrevaetsya. Kogda ego temperatura povysitsya primerno do 100
millionov gradusov Cel'siya, reaktor snova ozhivet. Odnako teper'
toplivom budet sluzhit' uzhe ne vodorod, a gelij. Pri takoj
temperature tri yadra geliya mogut slit'sya i obrazovat' yadro
ugleroda. Tem vremenem dlya sohraneniya obshchego ravnovesiya vneshnyaya
obolochka zvezdy rasshiritsya i zvezda stanet gigantom. Rasshirenie
obolochki vedet k ohlazhdeniyu, tak chto poverhnostnaya temperatura
zvezdy upadet. Esli temperatura na poverhnosti Solnca okolo
5500oS, to poverhnostnaya temperatura zvezdy-giganta mozhet
ponizhat'sya do 3500oS. Poetomu nashe Solnce imeet zheltovatyj
cvet, a cvet zvezd-gigantov priblizhaetsya k krasnomu.
V hode zvezdnoj evolyucii processy szhatiya i rasshireniya
chereduyutsya vnov' i vnov'. Poka est' toplivo, zvezda ego
szhigaet. Kogda ego zapasy issyakayut, yadro szhimaetsya i
razogrevaetsya do teh por, poka ne dostignet temperatury,
dostatochnoj dlya nachala termoyadernoj reakcii s novym toplivom. V
etoj posledovatel'nosti poyavlyayutsya yadra vse bolee tyazhelyh
elementov:
Gelij ® Uglerod ® Kislorod ® Neon ® Kremnij ® ZHelezo
Na kazhdom etape dlya sohraneniya ravnovesiya vneshnyaya obolochka
zvezdy rasshiryaetsya vse sil'nee. Zvezda-gigant stanovitsya vse
bol'she. Odnako yadernaya fizika uchit, chto process sinteza ne
mozhet prodolzhat'sya bez konca, a prekrashchaetsya na yadrah gruppy
zheleza. Dal'nejshee prisoedinenie chastic k yadru zheleza uzhe ne
mozhet privesti k vydeleniyu energii. K etomu momentu temperatura
yadra dostigaet okolo 10 mlrd. gradusov Cel'siya, i zvezda
okazyvaetsya v katastroficheskom polozhenii. Gravitacii, kotoraya
do sih por regulirovala ravnovesie goryachej zvezdy, eto uzhe ne
pod silu. V zvezde razvivayutsya neustojchivosti, vsledstvie
kotoryh vneshnyaya obolochka mozhet byt' sbroshena. |ta katastrofa
nablyudaetsya kak vspyshka sverhnovoj zvezdy.
Produktami takogo vzryva yavlyayutsya atomnye yadra
(sintezirovannye v zvezde), elektrony, nejtrino i izlucheniya.
YAdra atomov obrazuyut potoki kosmicheskih luchej, kotorye
rasprostranyayutsya v nashej Galaktike na ogromnye rasstoyaniya. Dlya
nas, zhitelej Zemli, bylo by nastoyashchej katastrofoj, esli by
vzryv sverhnovoj proizoshel na rasstoyanii, skazhem, 100 svetovyh
let. Porozhdennye etim vzryvom kosmicheskie luchi vysokih energij
natvorili by strashnyh bed v zemnoj atmosfere. Oni mogli by,
naprimer, razrushit' ves' zashchitnyj sloj ozona i tem samym
otkryt' vse zhivoe na Zemle ul'trafioletovomu izlucheniyu Solnca.
K schast'yu, vzryv sverhnovoj -- dovol'no redkoe yavlenie. CHastota
takih vzryvov po vsej Galaktike -- primerno odno sobytie v
100-300 let. Poetomu veroyatnost' vzryva sverhnovoj v nashih
okrestnostyah ne dal'she 100 svetovyh let v techenie tysyachi let
ravna vsego lish' odnoj millionnoj.
Pri vsej razrushitel'nosti vzryva sverhnovoj imeyutsya
dannye, chto eto sobytie mozhet v svoyu ochered' stimulirovat'
obrazovanie zvezdy iz blizlezhashchego gazovogo oblaka. Himicheskij
sostav Solnechnoj sistemy svidetel'stvuet o tom, chto svoim
rozhdeniem ona mogla byt' obyazana vzryvu sverhnovoj. Stalkivayas'
s oblakom mezhzvezdnogo gaza, udarnye volny ot takih vzryvov
mogut sposobstvovat' nachalu szhatiya. Ne isklyucheno, chto Solnce i
planety skondensirovalis' iz szhimayushchegosya gazovogo oblaka.
Takim obrazom, zvezdnye katastrofy mogut igrat' i
sozidatel'nuyu, a ne tol'ko razrushitel'nuyu rol'*.
Ustanovleno (kak uzhe bylo skazano), chto vse zvezdy zhivut
svoej dolgoj i svoeobraznoj zhizn'yu. Po krajnej mere kazhdaya iz
nih kogda-to rodilas' i kogda-to umret. V.A. Ambarcumyan
sformuliroval dilemmu, voznikshuyu v sovremennoj zvezdnoj
kosmogonii: chto schitat' pervichnym pri obrazovanii svetil --
rasseyannoe li (diffuznoe) veshchestvo ili kakie-to plotnye
(sverhplotnye obrazovaniya). Hotya net nikakih pryamyh
dokazatel'stv vozniknoveniya zvezd iz diffuznogo veshchestva (tak
zhe, kak i pryamo protivorechashchih etomu faktu), to obychno
ssylayutsya na kosvennye argumenty. V pol'zu obrazovaniya zvezd iz
mezhzvezdnogo diffuznogo veshchestva govoryat sleduyushchie dovody. V
nashej Galaktike my ne nablyudaem neposredstvenno nikakih drugih,
skol'ko-nibud' znachitel'nyh po masse ob®ektov, krome zvezd i
diffuznoj materii. A tak kak formirovanie zvezd prodolzhaetsya --
i eto obshchepriznannyj fakt, -- to oni mogli vozniknut' tol'ko iz
diffuznogo veshchestva.
Dlya obosnovaniya protivopolozhnoj gipotezy neobhodimo
predpolozhit', chto sushchestvuyut kakie-nibud' neizvestnye nam
plotnye "protozvezdy". Esli sravnit' raspredelenie zvezd i
diffuznogo veshchestva, to legko mozhno ubedit'sya, chto molodye
zvezdy raspolozheny glavnym obrazom v neposredstvennoj blizosti
ot ploskosti Galaktiki. To zhe samoe harakterno dlya diffuznogo
veshchestva. Bolee togo, v teh oblastyah prostranstva, gde
raspolozheny gruppy molodyh, nedavno voznikshih zvezd, to est' v
zvezdnyh associaciyah, my chasto nablyudaem diffuznye gazovye
tumannosti, kotorye sleduet togda rassmatrivat' kak material
dlya prodolzheniya processa zvezdoobrazovaniya ili kak ostatki
etogo processa.
Poskol'ku Galaktika sostoit iz spiral'nyh vetvej, vdol'
kotoryh i raspolagayutsya molodye zvezdy i zvezdnye associacii,
postol'ku gorazdo legche predpolozhit', chto forma vetvej otrazhaet
raspredelenie gaza, iz kotorogo zvezdy voznikli. Nablyudaemye
gazovye oblaka, po-vidimomu, raspolagayutsya vdol' teh zhe
spiral'nyh vetvej. Nakonec, tol'ko diffuznoe telo bol'shogo
pervonachal'nogo ob®ema mozhet imet' bol'shoj moment vrashcheniya,
kakim obladayut, naprimer, shirokie zvezdnye pary, to est' te,
sostavnye chasti kotoryh raspolozheny daleko drug ot druga. Vot
vkratce argumenty V.A. Ambarcumyana v pol'zu gipotezy o
vozniknovenii zvezd iz diffuznogo veshchestva.
Storonniki protivopolozhnoj tochki zreniya utverzhdayut, chto
diffuznoe veshchestvo i zvezdy voznikayut sovmestno iz kakih-to
massivnyh obrazovanij neizvestnogo nam tipa. |tim mozhno
ob®yasnit', chto molodye zvezdy i diffuznoe veshchestvo vstrechayutsya
v Galaktike bol'shej chast'yu sovmestno. Ves'ma chasto my
neposredstvenno nablyudaem v Galaktike yavleniya rasshireniya i
rasseyaniya diffuznogo veshchestva. Pri etom inogda eto diffuznoe
veshchestvo na nashih glazah vybrasyvaetsya iz zvezd. Tak, vo vremya
vspyshek novyh i sverhnovyh zvezd vybroshennoe iz zvezdy veshchestvo
obrazuet tumannosti, kotorye rasshiryayutsya i zatem rasseivayutsya.
Odnako nigde i nikogda my ne nablyudali ne tol'ko sgushcheniya
diffuznoj materii v zvezdy, no i voobshche kakogo by to ni bylo
szhatiya razrezhennyh gazovyh mass. My znaem, chto nekotorye
gazovye tumannosti rasshiryayutsya. Primerom mozhet sluzhit'
tumannost' Rozetka v sozvezdii Edinoroga. V central'noj chasti
etoj rasshiryayushchejsya tumannosti nahoditsya razrezhennaya oblast',
gde, odnako, nablyudaetsya gruppa molodyh zvezd. Estestvenno
dopustit', chto v rezul'tate vzryva kakogo-to plotnogo
massivnogo tela obrazovalas' eta gruppa molodyh zvezd i
odnovremenno byli vybrosheny bol'shie gazovye massy, kotorye
prodolzhayut do sih por rasshiryat'sya. V central'noj chasti
tumannosti Oriona nahoditsya kratnaya zvezdnaya sistema,
nazyvaemaya Trapeciej. Zvezdy etoj gruppy udalyayutsya drug ot
druga so stol' znachitel'nymi skorostyami, chto dolzhny vyjti
iz-pod vliyaniya vzaimnogo prityazheniya. Esli v obychnom gaze
skorosti vnutrennego dvizheniya nastol'ko umen'shilos', chto on pod
vozdejstviem sobstvennyh sil tyagoteniya sobralsya v eti zvezdy,
to neponyatno, kak u voznikshih zvezd mogli poyavit'sya stol'
bol'shie skorosti. Odnako vzryvom massivnogo plotnogo tela mozhno
ob®yasnit' i obrazovanie rasshiryayushchejsya Trapecii, i vozniknovenie
okruzhayushchej ee tumannosti. Esli pribavit' k etomu to, chto nam
izvestno o rasshiryayushchihsya obolochkah vokrug otdel'nyh zvezd i
grupp molodyh gigantov, to poluchaetsya kartina, diametral'no
protivopolozhnaya toj, kotoruyu risuyut storonniki gipotezy
kondensacii. Nakonec, ostaetsya neyasnym, kak sgushchayushchayasya v
zvezdu gazovaya massa osvobozhdaetsya ot imeyushchegosya u nee obychno
izbytochnogo momenta vrashcheniya. Konechno, predstaviteli obeih
tochek zreniya pytayutsya najti obhodnye puti dlya resheniya
vstrechayushchihsya zatrudnenij. Odnako samoe vazhnoe pri etom, na nash
vzglyad, ispol'zovanie sistemnogo podhoda k issledovaniyu
problemy, uchet zakonomernostej ne tol'ko zvezdoobrazovaniya, no
takzhe i teh izvestnyh processov, kotorye proishodyat v
galaktikah i, samoe glavnoe, na vakuumnom urovne. Ibo vakuum s
ego otkrytymi i eshche ne otkrytymi svojstvami, vo-pervyh,
zapolnyaet bol'shuyu chast' mezhzvezdnogo i mezhgalakticheskogo
prostranstva, a, vo-vtoryh, lezhit v osnove vseh astrofizicheskih
processov (i ne tol'ko ih odnih), po povodu kotoryh,
sobstvenno, i vedutsya diskussii.
Odno vremya predpolagalos', chto vse izvestnye tipy zvezd --
ot golubogo giganta do belogo karlika -- eto razlichnye stadii
obshchej dlya vseh zvezdnoj evolyucii. Segodnya dumayut po-drugomu.
Schitaetsya, chto zvezdy-giganty zavershayut svoj zhiznennyj cikl
moshchnym vzryvom. Naprotiv, nebol'shie zvezdy, vrode nashego
Solnca, posle togo, kak spustya primerno 10 milliardov let
vygoraet vse soderzhavsheesya v nih yadernoe toplivo, szhimayutsya i
prevrashchayutsya v belye karliki. Te takzhe postepenno ugasayut i
stanovyatsya absolyutno bezzhiznennymi telami. Skazannoe vyshe --
vsego lish' nekotorye iz obsuzhdaemyh v nastoyashchij moment gipotez.
Projdet nemnogo vremeni -- i situaciya mozhet radikal'no
izmenit'sya.
Sobstvenno, al'ternativnyj podhod sformulirovan davno --
eshche v seredine nyneshnego veka. "Kramol'naya" tochka zreniya
prinadlezhit vydayushchemusya otechestvennomu kosmistu N.A. Kozyrevu.
On schital, chto ob®yasnit' energeticheskie processy, proishodyashchie
vnutri zvezd i obuslovlivayushchie ih evolyuciyu, na osnove
termoyadernyh reakcij, konechno, vozmozhno. No eto -- vsego lish'
dan' vremeni. Tak bylo vsegda. Gospodstvuyushchaya nauchnaya paradigma
nakladyvala otpechatok na kartinu mira i stanovilas'
"palochkoj-vyruchalochkoj" dlya istolkovaniya lyubyh maloizuchennyh
yavlenij. Vo vremena gospodstva mehanisticheskogo mirovozzreniya
nebesnye i kosmogonicheskie yavleniya interpretirovalis' v duhe
klassicheskoj fiziki, sdobrennoj termodinamikoj. Zatem starye i
kazavshiesya nezyblemymi vzglyady potesnil elektrodinamicheskij
podhod. Zatem -- kvantovo-mehanicheskij i relyativistskij. V
nastoyashchee vremya uskorenno nabiraet silu (fakticheski -- uzhe
nabral!) informacionno-golograficheskij. V itoge, s uchetom
kolossal'nyh dostizhenij i prakticheskih rezul'tatov v oblasti
yadernoj fiziki, vostorzhestvovalo mnenie, chto svechenie zvezd da
i samo ih sushchestvovanie obuslovleno termoyadernymi reakciyami.
Vyglyadit podobnoe ob®yasnenie pravdopodobno i dazhe
privlekatel'no, odnako ostavlyaet mnogie tradicionnye voprosy
bez otveta. Kozyrev skrupulezno perechislyaet ih: 1) fazovoe
sostoyanie zvezdnogo veshchestva (gaz Bol'cmana i Fermi); 2)
harakter perenosa energii -- lucheispuskaniem ili konvekciej; 3)
rol' luchevogo davleniya vnutri zvezd; 4) znachenie koefficienta
pogloshcheniya; 5) himicheskij sostav zvezd, "to est' srednee
znachenie molekulyarnogo vesa gazov vnutri zvezd"; 6) mehanizm
vydeleniya zvezdnoj energii*. V analize perechislennyh problem
pulkovskij astronom shel ne ot umozrenij i ne ot mody, a ot
faktov. Glavnyj sredi nih: temperatura v zvezdah nizhe, chem eto
neobhodimo dlya termoyadernyh reakcij. Ih svetimost' zavisit
tol'ko ot massy i radiusa.
Nakonec, samyj nepostizhimyj s tochki zreniya zdravogo smysla
vyvod: v zvezdah voobshche net nikakogo sobstvennogo istochnika
energii. Zvezda izluchaet tak, -- poyasnyal Kozyrev, -- kak budto
ona, ostyvaya, nikak ne mozhet ostyt'. Poterya energii dolzhna
neizbezhno privodit' k neobratimym rezul'tatam v stroenii
zvezdy: ona dolzhna szhimat'sya. No etogo ne proishodit! V nedrah
zvezd proishodyat ne termoyadernye, a nevedomye poka processy,
kotorye kompensiruyut vse poteri energii. Po-vidimomu, schital
uchenyj, my imeem delo s mehanizmom vydeleniya energii sovershenno
osobogo roda, "neizvestnogo zemnoj laboratorii". Vselennaya --
svoego roda "vechnyj dvigatel'". Mehanizm svecheniya Solnca takoj
zhe, kak i u lyuboj drugoj zvezdy podobnogo tipa: po sobstvennym
raschetam russkogo kosmista, temperatura vnutri nashego svetila
slishkom mala, chtoby ono moglo byt' termoyadernym reaktorom. Hotya
takaya tochka zreniya na segodnya schitaetsya obshchepriznannoj.
Kramol'nye tezisy sleduet tolkovat' s tochki zreniya obshchego
ponimaniya Kozyrevym fundamental'nyh zakonomernostej celostnoj
Vselennoj. Takovymi on schital zakony vremeni, o chem podrobno
govorilos' v pervoj chasti nastoyashchej knigi.
Dopodlinno zhe izvestno nemnogoe. Naprimer, sovershenno
tochno ustanovleno: zvezdy s naibol'shej yarkost'yu imeyut samuyu
korotkuyu prodolzhitel'nost' zhizni. Ustanovlena tak- zhe
zavisimost' sgoraniya zvezd ot ih massy. Kazalos' by, chem bol'she
veshchestva, tem bol'she zapasov topliva i tem dol'she ono dolzhno
goret'. Okazalos', vse naoborot: massivnye zvezdy sgorayut
gorazdo bystree, vremya ih zhizni, skoree vsego, neskol'ko
desyatkov millionov let. |to obuslovleno zakonomernostyami
yadernyh reakcij, proishodyashchih v nedrah zvezd. Tak, esli zvezda
v 10 raz massivnee Solnca, to ona rashoduet svoi zapasy
yadernogo topliva v 1000 (!) raz bystree, chem Solnce. Takaya
zvezda, hot' i obladaet pervonachal'nym zapasom protonov,
desyatikratno prevyshayushchim solnechnyj, budet zhit' v 100 raz men'she
Solnca (v obshchem sluchae govoryat: prodolzhitel'nost' zhizni zvezd
obratno proporcional'na kvadratu ih mass). Zatem proishodit
moshchnejshij kosmicheskij vzryv, kotoryj gasit zvezdu podobno tomu,
kak sil'noe dunovenie gasit plamya svechi.
Zdes'