Array Журнал «Искатель» - Искатель, 1961 №5

…Есть, оказывается, лучи, которые пробивают звездные оболочки. Они представляют собой поток особых элементарных частиц — нейтрино. Это частицы-призраки: их ничто не задерживает. Нужны миллиарды солнц, поставленных друг за другом, чтобы поглотить нейтрино!

Вот эти-то нейтрино и их близнецы — антинейтрино вырабатываются во время звездных процессов. Если подсчитать их долю в числе других частиц, можно получить довольно отчетливое представление о процессах, происходящих внутри звезд. Звезды как бы становятся прозрачными, астрономы получают возможность их изучать так же, как врачи — человека перед рентгеновским аппаратом.

Мы попросили Д. А. Франк-Каменецкого рассказать об энергии звезд поподробнее.

Д. А. ФРАНК-КАМЕНЕЦКИЙ,

профессор, доктор физико-математических наук

Вероятно, многим из вас приходилось по вечерам любоваться звездами. А задумывались ли вы, почему они светят? Такой вопрос не был бы проявлением праздного любопытства!

Звезда — гигантская силовая станция. Она непрерывно излучает в мировое пространство колоссальные количества энергии В общем энергетическом балансе мира энергия звезд стоит на первом месте.

Мы на Земле ищем новых источников энергии. Но важно поинтересоваться и тем, каковы ее основные источники за пределами нашей планеты: ведь изучение природы всегда указывает пути к развитию техники. Постараемся же проникнуть в суть тех таинственных процессов, которые рождают энергию звезд.

Заметим сразу же, что эта энергия имеет к нам, к жизни на Земле, прямое отношение. Самая близкая к нам звезда — наше Солнце. И вдумайтесь: все растения строят свое живое вещество за счет его энергии, поглощаемой хлорофиллом. Животные питаются растениями и получают с пищей эту накопленную солнечную энергию. Ископаемое топливо — каменный и бурый уголь, торф, нефть — остатки вымерших растений или животных. В них запасена для нас та же солнечная энергия, полученная Землей миллионы лет назад. Гидроэлектростанции тоже работают «за счет Солнца»: оно испарило воду в морях и океанах, вода сгустилась в облака и тучи, пролилась дождем, собралась в ручьи и реки и пришла к плотинам гидростанций. Даже энергия ветра рождена тем, что Солнце неравномерно нагревает разные участки земной поверхности.

Сейчас начинается эра атомной энергии. И вот ученые убеждаются: внутренним источником энергии Солнца оказывается та же атомная… Таким образом, техника движется к тому, чтобы воссоздать на Земле под контролем человека те самые процессы, которые рождают энергию в Солнце и других звездах.

Наше Солнце — всего лишь рядовая звезда. Но если перевести мощность этой космической силовой станции в технические единицы, то получится у нас умопомрачительная цифра — около трехсот тысяч миллиардов миллиардов киловатт. На Землю попадает лишь одна двухмиллиардная доля излучаемой Солнцем энергии. Но и это больше ста тысяч миллиардов киловатт!

Откуда же она берется? Пятьдесят лет назад это было неразрешимой загадкой. Классическая физика XIX века могла указать в данном случае только один источник энергии — нагревание от сжатия силой тяжести. Но этого источника Солнцу Хватило бы только на тридцать миллионов лет, а оно освещает и греет нашу планету несколько миллиардов лет.

Итак, классическая физика становилась в тупик. Выход из него указала новая — атомная — физика.

Теперь мы знаем, что мельчайшая частица вещества — атом — состоит из ядра и окружающих его электронов. Ядра одних атомов обладают большим, других — меньшим запасом энергии. Первые могут превращаться во вторые, и при этом выделяются громадные количества энергии. Ядерные реакции — вот источник энергии звезд.

Какое же именно вещество играет роль ядерного горючего в звездах? Спектральный анализ показал, что самым распространенным во вселенной веществом является легчайший элемент — водород. Ядро атома водорода — это простейшая ядерная частица — протон. Если четыре протона соединятся в ядро гелия, то выделится около двадцати восьми миллионов электроновольт энергии. Много это или мало? Чтобы сравнить теплотворную способность ядерного и обычного горючего, заметим, что при сгорании атома углерода выделяется всего около четырех электроновольт энергии. Теплотворная способность ядерного горючего в миллионы раз больше, чем у обычного.