Первый Советский космонавт
Космонавты побывавшие в космосе
Астрономия Древней Греции
Космодром Байканур
Начало космической эры
Космическая техника СССР
Федерация Космонавтики - "Cтраницы история"

Гравитация
Двойные звезды

Тайны космоса XX век. Хроника необъяснимого

    Смещение спектральных линий водорода обусловлено движением источника света — далекой галактики. Когда объект, излучающий световые волны, приближается к наблюдателю, последнему кажется, что длина световой волны уменьшается; когда объект удаляется, длина волны представляется увеличенной. Этот эффект был открыт австрийским ученым Христианом Иоганном Доплером, который полагал, что наблюдения звездных спектров должны указывать на беспорядочное движение звезд, когда одни звезды движутся к нам, а другие от нас. В пределах нашей Галактики доплеровские смещения настолько малы, что едва обнаруживаются, однако все спектры далеких галактик показывают смещение к более длинным волнам: каждая галактика удаляется от нас и от всех других галактик. Более того, оказалось, что далекие галактики удаляются с большими скоростями, причем скорость удаления пропорциональна расстоянию. Именно такая картина должна наблюдаться после взрыва. Таким образом, наблюдения вместе с теорией позволяют ясно обрисовать концепцию Большого взрыва.
    
    Более того, они позволяют сказать, когда случилось это событие. Сопоставив измеренные расстояния различных галактик с их измеренными скоростями, можно оценить время, которое понадобилось им, чтобы достигнуть современного положения. По существу это задача, обратная определению дальности полета самолета по известным времени в пути и скорости полета. К сожалению, она не так проста, ибо измерения расстояний до галактик отягощены значительными ошибками. С учетом ошибок мы можем утверждать, что Большой взрыв произошел от 12 до 40 млрд. лет назад, вероятнее всего—15— 20 млрд. лет назад. Иными словами, Вселенная образовалась по меньшей мере 12 млрд. лет назад.
    Это оценка, основанная на астрономических свидетельствах. Ядерная физика утверждает по существу то же самое. Теперь известно, что из всех элементов, присутствующих на Земле, лишь водород и гелий образовались при Большом взрыве. Другие элементы, включая кислород, кремний, железо, уран и все остальные элементы, образующие нашу планету и наши тела, образовались в ядерных реакциях, которые протекали в недрах разбросанных по галактике звезд в течение миллиардов лет, предшествовавших образованию Солнца и Земли.       Исследование этих процессов началось еще во время войны в 1944 г., когда Фред Хойл (тогда молодой научный сотрудник радиолокационной станции Британского королевского флота, а теперь сэр Фред Хойл из Кембриджа, Калифорнии и Уэлса, признаваемый одним из виднейших астрофизиков своего поколения) во время командировки на Морскую радиолокационную станцию США в СанДиего нашел время, чтобы посетить соседний Калифорнийский технологический институт и поговорить там о ядерных реакциях. Лишь незадолго до того был установлен источник энергии звезд, подобных Солнцу: в 1929 г. специалист по ядерной физике из Данцига Фриц Хоутерманс и английский астроном Роберт Аткинсон применили созданную американцем (русского происхождения) Джорджем Гамовым теорию искусственной радиоактивности к термоядерным реакциям и пришли к выводу, что эти реакции могут быть источником энергии Солнца, а десятилетием позже (тогда немецкий, а теперь американский) физик Ганс Бете детально рассмотрел виды реакций, происходящих при чрезвычайно высоких температурах в ядрах звезд. В их основе лежит превращение четырех ядер водорода в одно ядро гелия.
    Хойла интересовало не только высвобождение энергии, но и тот факт, что один химический элемент превращается в другой: алхимия из мира средневековой фантазии целиком и полностью переселялась в недра звезд. Он начал думать о том, что на более поздних стадиях эволюции звезды могут происходить и другие ядерные реакции, последовательно превращающие гелий в более тяжелые элементы, однако его отвлекли другие проблемы. Позже Эд Солпитер из Корнеллского университета установил, что в процессе термоядерной реакции при почти одновременном сближении трех ядер гелия может образоваться ядро углерода. Хойл немедленно вернулся к проблеме и рассчитал, что ядро углерода, сливаясь с еще одним ядром гелия, образует ядро кислорода. Он нашел, что этот процесс настолько эффективен, что весь углерод, как только он образовался, должен неизбежно превращаться в кислород. Результатом должна быть вселенная без углерода, но, очевидно, это не та вселенная, в которой мы живем.
    Единственная возможность спасти положение и сохранить представление о формировании Вселенной в процессе нуклеосинтеза состояла в предположении, что образование углерода идет более эффективно, чем это посчитал Солпитер. Повозившись с математикой, Хойл нашел, что это возможно, если ядро углерода имеет метастабильный уровень энергии 7,65 МэВ, который сильно увеличивает эффективность образования углерода.
    В те годы считалось, что, хотя ядерные реакции в звездах являются источником энергии звезд, Вселенная образовалась сразу с полным набором всех химических элементов или, в крайнем случае, элементы образовались в первые мгновения существования Вселенной. Представлялось, что единственная возможная в настоящее время алхимическая реакция — превращение водорода в гелий. В 1953 г., при очередном посещении Калифорнийского технологического института, Хойл решил обсудить проблему образования углерода с Вилли Фаулером, талантливым физикомядерщиком. Хойл настаивал, что должен существовать уровень 7,65 МэВ углерода. Ранние экспериментальные исследования действительно дали некоторые сомнительные указания на существование этого уровня, однако более поздние и более тщательные исследования его не обнаружили. Когда Хойл говорил, что он убежден в существовании уровня и эксперименты нужно повторить с большей тщательностью, Фаулер, как он позже вспоминал, вначале отвечал: «Оставьте, Хойл, не приставайте ко мне». Но Хойл умел убеждать, а в Калтехе были восприимчивые слушатели. Исследовательская группа провела решающий эксперимент, предсказанный энергетический уровень углерода12 был обнаружен именно там, где указал Хойл, и Фаулер был убежден.

 Пионеры ракетной техники
 Начало космической эры
 Ракеты носители
 Человек в космосе
 Голоса из космоса
 Космическая метеорология
 Изучение Земли
 Наука о космосе
 Полеты ЛМС к Луне
 Полеты ЛМС к планетам
 Человек на Луне
 Первыe космические станции
 Рукопожатие на орбите
 Спейс Шаттл
 Полет человека на Марс
 Завод в космосе
 Электростанции в небе
 База на Луне
Космические поселения
 Развитие ракетно-космической техники в СССР
 Советские исследования планеты Венера
 Oрбитальные станции «Салют» Второго поколения
 Исследования по космическому производству В СССР