Вам ясна уже причина огромной плотности вещества белых карликов. Но тут же возникает новый вопрос: что за сила разбивает атомы? Ответ на него дадут нам вскоре сами звезды, пока же посмотрим, как устроено ядро атома.
Это — сложная частица. В ее состав входят более простые частицы — «протоны». Что же представляют собой протоны и электроны? Чем они отличаются друг от друга?
При первых опытах с электричеством ученые заметили, что существует два рода электричества. Один из них был назван «положительным», а другой «отрицательным». Протон — (положительный заряд — частица, заряженная положительным электричеством; электрон — отрицательный заряд — частица, заряженная отрицательным электричеством.
В составе ядра нашли новые частицы. Они оказались, как говорят, «нейтральными», т. е. не заряженными ни положительным, ни отрицательным электричеством. Поэтому частицы названы «нейтронами».
Вещество можно разбивать, резать, пилить, ковать. Различные вещества можно смешивать и химически соединять друг с другом, пропускать через них электрический ток, охлаждать, нагревать, плавить и т. д. При всех этих действиях атомы вещества почти не меняются. Только крайние электроны иногда отрываются: чем дальше электрон от ядра, тем слабее он держится в атоме.
Еще прочнее само ядро. Только в немногих тяжелых атомах, а также при особых опытах в лабораториях его состав несколько изменяется. Обычно же ядра атомов остаются в целости, в каком бы состоянии материя ни находилась и что бы с ней ни делали. Например, самая высокая температура, которой удалось добиться в лабораториях, никак не влияет на ядро атома. Она действует на него слабее, чем ветер на камень. Это - на Земле.
Иное дело на звездах.
Температура их поверхности измеряется тысячами и десяткам тысяч градусов. По мере приближения к центру звезды она все больше повышается. Температура поверхности Солнца равна приблизительно 6 тысячам градусов, внутри же Солнца она достигает 40—50 млн. градусов.
Это число поражает, но нечего не говорить, представить себе такое «тепло» невозможно.
Известный английский астрофизик Джинс объясняет его примерно так: «Нагреем в воображении, — говорит он, — булавочную головку до 50 млн. градусов. Чтобы пополнять энергию, которую она теряла бы излучением тепла и света, потребовалась бы машина мощностью в 3 тыс. триллионов л. с. (в 13 раз больше, чем получает весь земной шар от Солнца). При этом булавочная головка испускала бы достаточно тепла, чтобы убить всякого, кто осмелился бы приблизиться к ней на 1 500 км».
Еще удивительнее давление внутри звезд. В центре Солнца, например, оно достигает 40 млрд, атмосфер — с такой силой давит огромное количество вещества Солнца своим весом на центр. В центрах белых карликов оно намного выше, температура же измеряется там сотнями миллионов градусов.
При таком невообразимом жире, атомы не в состоянии оставаться в целости. Чем дальше в глубь звезды, тем большее число электронов оказывается у них оторванным. В центрах белых карликов почти у всех атомов должны быть оторваны все электроны.
Итак, атомов уже нет. Что же представляет собой материя в этом состоянии? Беспорядочную толпу бешено снующих во все стороны голых ядер и свободных электронов. Носятся же они с ужасающей скоростью: 50 тыс. и более километров в секунду. И вот тут происходит то, что должно заинтересовать нас — ведь в звезды и атомы мы попали в поисках источника мировой энергии: при необычайных температурах, давлениях и скоростях, внутри звезд протон и электрон, сталкиваясь, соединяются. Лишая друг друга зарядов, они образуют нейтрон.
Вместе с атомами, как мы знаем исчезают из материи огромные простые
пространства, знаем, что протоны и электроны составляют npимерно одну триллионную часть объема атома. Поэтому вещество из осколков атомов, превратившихся в нейтроны и уложенных вплотную, должно занимать в триллион раз меньше места. Кубический сантиметр такой материи может весить десятки миллионов тонн. Его должны были бы везти тысячи паровозов. Никакая платформа и железнодорожное полотно не в состоянии были бы выдержать тяжесть, одного кубического сантиметра такого плотного «нейтронного вещества». Значительная часть вещества белых карликов состоит, вероятно, из нейтронов.
«Красные гиганты» — это, вероятно, еще молодые звезды. С действием сжатия давление и температура внутри них все повышаются. Настает момент, когда в центре звезды образуется нейтронное ядро. Проходят миллиарды, быть может, даже триллионы лет, и звезда, старея, все более приближается к состоянию «белого карлика». Таково одно из научных предположений.
