Привет. Сегодня я хочу вам рассказать почему же рождаются и горят звёзды.
А для ленивых как всегда есть видео.
Давайте с вами прямо сейчас вернёмся на 5 миллиардов лет назад, к тому времени, когда нашего солнца еще не было. Вместо него, на всю нашу солнечную систему было громадное облако водорода. Водород – это самой простой элемент в природе. Протон, вокруг которого крутиться электрон, вот и всё его строение. И вот это облако крутилось себе спокойно как тесто для пиццы, которое закрутили первородные силы во время большого взрыва. И понемногу, за тысячи и сотни тысяч лет, силы гравитации стягивали его всё больше и больше к центру. Как заварка, которую бросили в кружку и помешали. (хотя стоит заметить, что заварка скапливается в центре по другим причинам).
А вот теперь нам стоит отвлечься и узнать об одной из фундаментальных особенностей нашей вселенной, о ядерном синтезе. В прошлом видео я рассказывал вам о химических реакциях, если не видели, посмотрите обязательно. Теперь же речь пойдет о другом виде реакций, они проще по своей природе, но и гораздо менее привычны для нас, ведь на земле в естественных условиях не протекают.
Предположим, что ядро водорода – это теннисный мяч, если кидать один мячик в другой, то они будут попросту отскакивать друг от друга. Но если разогнать один из мячей, до очень высокой скорости, то при столкновении мячики превратятся в нечто новое, а именно в разорванный мяч внутри у которого другой мяч. Вот примерно так же с атомами водорода, только при столкновении на высоких скоростях они образуют не два испорченных мячика, а совершенно новый элемент – гелий. Стоит заметить, что для образования гелия требуется не два протона, а четыре, а сам процесс синтеза называется протон-протонным циклом.
И здесь невероятно важная ремарочка. Дело в том, что масса нового атома гелия меньше, чем сумма масс водорода его образовавших. Это называется крутым словосочетанием «дефект массы». А куда же девалась масса, спросите вы. А она превратилась в энергию. И энергию эту можно вычислить по знаменитой формуле E=mc2. Открытие которой приписывают Эйнштейну.
Давайте вернёмся к нашему протонному облаку. Протоны образовали уже довольно большой шар и на те, которые оказались внутри, очень давят своим весом те протоны, что снаружи. Такая куча мала. Со временем, давление внутри всё больше и больше растёт, повышается температура, а следовательно, и скорость, с которой мечутся из стороны в сторону оказавшиеся внутри протончики. И вот в один прекрасный момент, протон на который давили сильнее всего врезается в другой, и образует гелий. Как помним, при этом выделяется громадное количество энергии из-за дефекта масс. Эта энергия заставляет ближайшие протоны ускорится, и они в свою очередь тоже разгоняются до скоростей способных вызвать синтез. Это момент начала цепной реакции – момент рождения звезды.
Миллиарды протонов сталкиваются, образуя ядра гелия, выделяя энергию, заставляя всё новые и новые протоны разгонятся до невиданных скоростей и снова сливаться между собой. Ядро новой звезды превращается в раскалённый до бела естественный термоядерный реактор, на который снаружи давит слой в несколько сотен тысяч километров из более холодного водорода. Каждую секунду в нашем с вами солнце более 4 миллионов тонн водорода растворяются в небытие превращаясь в энергию. Не в гелий, а в чистую энергию!
Теперь наше солнце — это раскалённый шар, который естественным образом находится в равновесии. Солнце постоянно находится в борьбе нескольких видов взаимодействия. Гравитация пытается сжать звезду как можно сильнее к её центру масс. В то же время термоядерные реакции, пытаются разорвать её на куски. Жизнь звезды, это постоянная борьба между этими силами. Пока звезда молодая, и у неё много топлива в виде водорода, в её чреве постоянно происходит синтез гелия из этого водорода, и она успешно препятствует силам гравитации.
Но как вы понимаете бесконечно это продолжатся не может. Пройдут миллиарды лет, и водород кончится. Звезда погибнет. Есть несколько сценариев смерти звезды, рассмотрим самый яркий уход светила из жизни – взрыв сверхновой.
Когда водород в центе звезды подходит к концу звезда стареет, Её центральная часть - ядро, превращается в сгусток раскалённого гелия, по краям которого продолжает выгорать оставшийся водород. Но постепенно и он заканчивается, и звезду начинают мучать предсмертные конвульсии. Её термоядерных сил не хватает чтобы сдерживать гравитацию, которую она же и создаёт. В предсмертных муках звезда испускает свой последний, смертельный вопль - ослепительную вспышку. Она, больше не может противится гравитации и скукоживается в несколько тысяч раз. Звезда умерла...
Большая часть энергии, которой она обладала едино моментно высвобождается наружу. Происходит взрыв невероятно мощи. Что бы вы понимали, насколько он силён, замечу, что если в другой галактике произойдёт смерть такой звезды, то её светимость будет превосходить светимость целой галактики! Уход звезды из жизни подобным образом и называется взрыв сверхновой.
Во время такого взрыва, образуется большое количество, тяжёлых элементов, таких как железо, алюминий кремний и прочие, а затем они имеют особенность образовывать из себя планеты в других местах, как раз на одной из таких мы с вами и живём. И как говорил один физик "Я не знаю умер ли Иисус за меня, но я точно знаю, что для того, чтобы мое тело могло быть создано, погибли десятки звёзд".
Не все звёзды умирают так, наше с вами солнце закончит свою жизнь по другому сценарию. Предварительно поглотив Меркурий, Венеру и землю заодно.
Но не переживайте, это произойдёт очень нескоро. Наше с вами солнце ещё в самом расцвете сил. Его запасов водорода хватит не на один миллиард лет, если быть точным то примерно на 6 миллиардов.
Всё. Дальше можно не читать)))
В тексте и в видео я допустил ряд упрощений. И если ты всё же продолжаешь читать, значит тебе интересно что за упрощения.
Во первых, говорить что электрон "летает" не точно, термин "траектория" для электрона вообще не совсем корректен.
Говорить что звезда "горит", тоже не верно. Формально горение, это физико-химические реакции при которых выделяется тепло. В случае со звездой происходят реакции синтеза.
О протоне и я атоме водорода я говорю как об одном и том же. Это упрощение вполне допустимо для плазмы из которой состоят звёзды. И для объяснения механизмов зарождения звёзд уместно.
Первородные силы - такого термина нет в физики и космологии, просто не сог найти более подходящего слова.
Земля погибнет до того как у солнца закончится водород. По расчетам это произойдёт раньше чем через 6 миллиардов лет.
Я не утверждаю что моё описание истина в последней инстанции, оно более менее точно описывает процессы, и не предназначено как учебный материал, но и скатываться в бездну безумия я не предполагаю, если вы заметили на самом деле ошибки в моём изложении, то к конструктивной критике отношусь положительно.
