Брайан Грин - До конца времен. Сознание, материя и поиски смысла в меняющейся Вселенной

Сегодня мы отстоим от Большого взрыва примерно на 13,8 млрд лет, и это означает, что все события, о которых шла речь в предыдущих главах, происходили между основанием Эмпайр-стейт-билдинг и уровнем на несколько ступенек выше 10-го этажа. Отсюда мы и направимся экспоненциально вверх в будущее.

Начинаем подъем.

Наши ранние предки, даже не понимая, что Солнце заливает Землю постоянным потоком низкоэнтропийной энергии, необходимой для жизни, признавали главенство и важность недремлющего небесного ока, пылающей сущности, наблюдающей с высоты за всем происходящим. Когда солнце садилось, они понимали, что оно снова поднимется; эта закономерность бытия была для них самой заметной и надежной. Но столь же надежно можно утверждать, что однажды этот ритм прервется.

На протяжении почти 5 млрд лет Солнце уравновешивает сокрушающую силу тяготения своей громадной массы за счет энергии, выделяемой при слиянии ядер водорода в его ядре. Эта энергия питает кипящую среду из быстро движущихся частиц, создающих мощное давление, направленное вовне. И как давление, создаваемое воздушным насосом, поддерживает надувной батут в детском парке, так и давление, создаваемое ядерным синтезом в ядре Солнца, подпирает само Солнце, не давая ему схлопнуться под собственным громадным весом. Это равновесие между тяготением, которое давит внутрь, и частицами, которые толкают наружу, надежно продержится еще примерно 5 млрд лет. Но затем равновесие нарушится. Несмотря на то что в составе Солнца будет по-прежнему полно ядер водорода, в ядре их почти не останется. При водородном синтезе образуется гелий, ядра которого тяжелее и плотнее ядер водорода, поэтому как песок, насыпаемый в пруд, вытесняет воду и заполняет дно пруда, так гелий вытесняет водород и заполняет центральную часть Солнца.

Это важно.

Именно в центре Солнца можно обнаружить самую высокую температуру, в настоящее время это около 15 млн градусов — намного больше 10 млн градусов, необходимых для синтеза водорода в гелий.

Но для слияния ядер гелия требуется температура около 100 млн градусов. Поскольку температура Солнца даже близко не подходит к этому порогу, по мере того как гелий вытесняет водород в ядре, запас топлива для синтеза убывает. Направленное вовне давление, обусловленное выделением энергии при синтезе в ядре, снизится, и вследствие этого направленное внутрь действие гравитации возьмет верх. Начнется сжатие Солнца. Когда заметная часть его немалой массы провалится внутрь, температура Солнца резко подскочит. Интенсивный жар и давление, по-прежнему не дотягивающие до условий, необходимых для начала горения гелия, запустят новый раунд водородного синтеза в пределах тонкой оболочки из водородных ядер, окружающей гелиевое ядро. В таких чрезвычайных условиях синтез водорода будет проходить очень быстро, порождая более интенсивное давление наружу, чем Солнце когда-либо испытывало. Это давление не только остановит схлопывание Солнца, но и инициирует сильнейшее его разбухание.

Судьба внутренних планет будет зависеть от соотношения двух факторов: до каких размеров расширится Солнце и какую долю своей массы оно при этом сбросит. Второй вопрос важен потому, что, когда ядерный двигатель звезды работает на форсаже, множество частиц из внешнего ее слоя непрерывно выбрасывается в пространство. Снижение массы Солнца, в свою очередь, приводит к снижению его общего гравитационного притяжения, в результате чего планеты постепенно смещаются на более отдаленные орбиты. Будущее любой конкретной планеты зависит от того, сможет ли ее уходящая траектория обогнать распухающее Солнце.

Компьютерное моделирование, основанное на детальных моделях Солнца, показывает, что Меркурий проиграет эту гонку и, будучи проглочен вспучившимся Солнцем, быстро испарится. Марс, обращающийся вокруг Солнца на большем расстоянии, имеет фору и будет в безопасности. Венере, скорее всего, конец, но расчеты по некоторым моделям показывают, что распухающее Солнце может чуть-чуть не успеть; возможно, оно остановится, так и не дойдя до ее новой орбиты, тогда до Земли оно тоже не достанетб. Но даже если Земля уцелеет, условия здесь сильно изменятся. Температура на поверхности Земли подскочит до нескольких тысяч градусов; этого хватит, чтобы испарить океаны, сбросить атмосферу и залить поверхность расплавленной лавой. Неприятные условия, конечно, но гигантское красное Солнце, размазанное по небосводу, будет представлять собой феерическое зрелище. Однако практически наверняка этим зрелищем уже некому будет любоваться. Если наши потомки в этот период будут по-прежнему процветать (успешно избежав самоуничтожения, смертельно опасных патогенов, экологических катастроф, разрушительных астероидов и вторжения инопланетян, а также других потенциальных катастроф) и если у них будет намерение делать это и дальше, то им придется задолго до этого покинуть Землю в поисках более гостеприимного дома.