Наиболее распространенные объекты Вселенной — это звезды главной последовательности. Любой посторонний наблюдатель, впервые попавший в нашу Вселенную, пришел бы к такому выводу. Звезды, несомненно, не только самые обычные тела во Вселенной, но и самые прекрасные, внушающие благоговение. В течение миллионов и миллиардов лет они ослепительно горят белым пламенем, поддерживаемым потерей массы, происходящей при слиянии ядер водорода в ядра гелия, которая неизбежно преобразуется в энергию согласно соотношению Е = тс2. После того как этот процесс, наконец, прекращается, когда использовано слишком много водорода и ядро звезды оказывается в основном состоящим из гелия, звезда сжимается. При этом она снова разогревается, пока не достигается температура, при которой гелий превращается в углерод. Тогда снова излучается ядерная энергия, звезда расширяется и становится красным гигантом. Обратим, однако, внимание на низкую эффективность всех естественных процессов. При таких высоких температурах некоторые из ядер распадаются, разбрасывая свои составные части — протоны и нейтроны— в недрах звезды. Протоны, представляющие собой те же ядра водорода, тут же теряются среди себе подобных, но нейтроны начинают новый вид реакций. Проскользнув в ядра, они образуют чуть более тяжелые изотопы. Эти изотопы, перемешиваясь с продуктами радиоактивного распада и затем комбинируясь в последовательных реакциях синтеза, образуют новое поколение более тяжелых элементов. Наконец, в звезде полностью иссякает ядерное горючее, и она коллапсирует в смертельной агонии. Если звезда достаточно массивна, то она буквально взрывается и становится сверхновой. В процессе коллапса в центре звезды образуется вихрь ядерных частиц. Ранее образованные ядра расщепляются и объединяются, образуя равновесную смесь наиболее устойчивых ядер, таких, как ядра железа, состоящие из 28 нейтронов и 28 протонов. И наконец, когда вспыхивает сверхновая, все эти продукты выбрасываются в космическое пространство. При взрыве в ходе ядерных реакций образуются полчища нейтронов, которые проносятся через смесь и проникают всюду, образуя все более тяжелые ядра, оказывающиеся очень неустойчивыми. Наконец, по мере того как оболочка сверхновой становится все менее плотной и постепенно рассеивается в пространстве, эти тяжелые ядра, будучи радиоактивными, распадаются, образуя самые тяжелые изотопы самых тяжелых элементов. Оставшееся после этого облако дрейфует в пространстве, смешиваясь с другими облаками, пока, наконец, однажды оно не начинает сжиматься снова, и тогда все описанные выше процессы в нем повторяются. Только на этот раз вместе с водородом, составляющим большую часть его массы, в него входят также более тяжелые элементы: кремний, железо, кислород, алюминий, кальций и магний, из которых может получиться планета. Такова общая картина. Она определяется основной характерной чертой нашей Вселенной — неэффективностью. С этой характерной чертой мы встречаемся везде, и не только во многих явлениях человеческой жизни, но также в жизни пингвинов, сексе, в бриллиантах и звездном нуклеосинтезе. Пингвины на острове Снейрс откладывают по два яйца, но стараются высидеть только второе. Первое, меньшее, яйцо иногда случайно разбивается, и его обитатель высвобождается. Но так как для двух цыплят у одной матери пищи недостаточно, несчастный маленький первенец погибает. Природа расточительна и чрезвычайно неэффективна. В организме мужчины образуется 60 миллионов сперматозоидов, но лишь один из них оплодотворяет женскую яйцеклетку. Вселенная — это подлинное Великое Общество, которое не заботится, чтобы умело использовать свои ресурсы, а беспечно разбрасывает их с чрезмерной расточительностью. Это безрассудное использование неэффективных процессов не ограничивается живыми системами. В чистейшем бриллианте, например, содержатся сотни миллиардов включений примесных веществ. Вряд ли во Вселенной есть процесс, приемлемый на любом хорошо управляемом заводе или в торговом деле. Поэтому естественно ожидать, что процесс создания звезды во Вселенной столь же неэффективен. Невозможно считать, что все сто процентов массы огромного облака, которое должно сжаться, образуя звезду, войдут в состав звезды. Некоторое количество вещества должно быть использовано неэффективно, расточительно. Что же происходит с этим веществом? Значительная его часть в конце концов падает на образующуюся звезду, а большая часть оставшегося вещества, вероятно, быстро уносится и теряется в пустоте межзвездного пространства. Однако некоторое небольшое его количество может оказаться на орбите вокруг звезды. Именно это оставшееся вещество и рассматривается во всех теориях образования планет путем конденсации туманности, так как это вещество вращается вокруг формирующейся центральной звезды. Вращение происходит в соответствии с законом сохранения момента количества движения, и в диске оказывается возможной медленная аккреция этого вещества в планеты. Таким образом, формирование планет, согласно рассмотренному сценарию, представляет собой естественное следствие процесса звездообразования благодаря присущей природе небрежности, из-за которой в недрах звезд синтезируются ненужные и излишние изотопы и элементы. Они выбрасываются в пространство и смешиваются с облаками первичного водорода, которые снова довольно неэффективно сжимаются, образуя новые звезды, но при этом оставляя массы вещества, достаточные для образования планет, вращающихся вокруг собственных осей. При такой картине образования планет получается, что мы обязаны своим существованием в этом прекрасном мире неряшливости Вселенной, ее недостаточной эффективности. По сути, мы всего лишь отбросы творения, зола из звездной печи, запоздалая мысль забывчивого бога. По крайней мере такова теория. Познакомимся с этим вопросом поближе.
|