Найти в Дзене
Прокосмос

Как на самом деле образуются вещества во вселенной?

Если мы представим, что большой взрыв произошёл несколько минут назад, а не 13.7 млрд лет назад, то за это время из хауса появился суп из элементарных частиц, а кварки начали соединяться в первые протоны и нейтроны, а затем в ядра гелия(He). Но занести в таблицу Менделеева пока не можем, так как у них нет электронов. Только через 400000 лет вселенная настолько остыла, что электроны успокоились и заняли свои места вокруг ядер. Так появились водород(H) и гелий(He) - первые элементы таблицы Менделеева. Что бы появились новые элемент , нам необходимо большая температура и давление. Если взять центр Солнца, в котором 15 млн градусов по К., а давление 20 млрд атмосфер, то получаются идеальные условия для термоядерной реакции, именно они делают сложные элементы. Из-за "жёстких" условий склеиваются 2 положительно заряженных протона и один из них превращается в протон. Если соединить 4 протона, то получится ядро гелия при этом слиянии 2 протона превращаются в нейтроны. Так как они теряют зар

Если мы представим, что большой взрыв произошёл несколько минут назад, а не 13.7 млрд лет назад, то за это время из хауса появился суп из элементарных частиц, а кварки начали соединяться в первые протоны и нейтроны, а затем в ядра гелия(He). Но занести в таблицу Менделеева пока не можем, так как у них нет электронов. Только через 400000 лет вселенная настолько остыла, что электроны успокоились и заняли свои места вокруг ядер. Так появились водород(H) и гелий(He) - первые элементы таблицы Менделеева. Что бы появились новые элемент , нам необходимо большая температура и давление.

От большого взрыва, до наших дней. краткая схема эволюции вселенной на протяжении почти 14 млрд. лет.
От большого взрыва, до наших дней. краткая схема эволюции вселенной на протяжении почти 14 млрд. лет.

Если взять центр Солнца, в котором 15 млн градусов по К., а давление 20 млрд атмосфер, то получаются идеальные условия для термоядерной реакции, именно они делают сложные элементы. Из-за "жёстких" условий склеиваются 2 положительно заряженных протона и один из них превращается в протон. Если соединить 4 протона, то получится ядро гелия при этом слиянии 2 протона превращаются в нейтроны. Так как они теряют заряд, происходит выброс β-частиц (электрон или позитрон). Такая реакция происходит в центре Солнца каждую секунду в результате которой из 600 млн. т. водорода получается 596 млн. т. гелия. 4 млн. т. вещества превращается в энергию. Наше Солнце не может сделать ничего более сложное чем гелий, потому что оно имеет слишком маленькую массу.

Снимок Солнца в условном цвете, ультрафиолетовый спектр.
Снимок Солнца в условном цвете, ультрафиолетовый спектр.

В звезде, в которой масса хотя бы равна 3 массам Солнца, образуются больше веществ, так по таблице Менделеева можно дойти до железа(Fe). Но на железе термоядерная реакция закончится. Это происходит по той причине, что железо - это идеальная форма существования материи. Если с более простыми веществами энергия выделялась, то теперь энергия будет затрачиваться. Но откуда тогда взялись ещё вещества в таблице химических элементов?

Что бы вещества вещества образовывались дальше нам так же следует ожесточать условия. Но обычные звёзды не могут дать нам этого, как же тогда появились ещё вещества? Для дальнейшей реакции нам нужен взрыв сверхновой, в которой как раз с помощью давления это всё и происходит. Но во вселенной есть ещё места, где может происходить такая реакция и это нейтронные звёзды! Постепенно вещества доходят до Урана и это последнее вещество, которое образовалось в космосе.

Нейтронная звезда. Фото астрофизиков.
Нейтронная звезда. Фото астрофизиков.

Но что же будет дальше? Откуда взялись ещё элементы в таблице? Их открыли прямо на Земле. Есть только два места, где это возможно. В Ванкувере (Канада) и Дубна (Подмосковье). Там находятся аппараты под названием - циклотрон. По простому "Фабрика сверхтяжёлых элементов". Там открыли много химических элементов, но они слишком быстро распадаются. Пока что учёные дошли до 118 элемента и уже в этом году планируют открыть 119 и 120 элемент.

Если вы задались вопросом: "Насколько много элементов людям ещё предстоит открыть?", то я на него отвечу в своей следующей статье.