Вселенная обречена: звезды погаснут, исчезнут галактики

N+1Культура

«До конца времен: Сознание, материя и поиск смысла в меняющейся Вселенной»

Вселенная обречена: звезды погаснут, исчезнут галактики. Наступит момент, когда любая организованная материя, вполне вероятно, перестанет существовать — и существованию жизни и разума также придет конец. В книге «До конца времен: Сознание, материя и поиск смысла в меняющейся Вселенной» (издательство «Альпина нон-фикшн»), переведенной на русский язык Натальей Лисовой, физик-теоретик Брайан Грин рассказывает, как человечество вписывается в колоссальную протяженность времени, каким может быть конец всего сущего и как люди пытаются осмыслить его приближение. N + 1 предлагает своим читателям ознакомиться с отрывком, посвященным происхождению элементов, сложных и простых атомов, образующих все, что существует во Вселенной.

Происхождение элементов

Измельчите любой объект, бывший прежде живым, распотрошите его сложную молекулярную «машинерию» — и вы обнаружите в избытке шесть типов атомов, всегда одних и тех же: углерод, водород, кислород, азот, фосфор и серу. Откуда берутся эти необходимые для жизни атомные ингредиенты? Ответ на этот вопрос представляет одну из величайших историй успеха современной космологии.

Рецепт построения любого атома, каким бы сложным он ни был, достаточно прост. Соедините нужное число протонов с нужным числом нейтронов, сожмите их в плотный шар (ядро), окружите электронами в количестве, соответствующем числу протонов, и запустите электроны по конкретным орбитам, предписанным квантовой физикой. Вот и все. Проблема в том, что составные части атома, в отличие от деталей конструктора Лего, невозможно просто щелчком поставить на место. Они сильно притягивают и отталкивают друг друга, делая сборку ядра сложной задачей. Протоны, в частности, обладают одинаковым положительным электрическим зарядом, поэтому требуются огромные давление и температура, чтобы сжать их вопреки взаимному электромагнитному отталкиванию и сблизить в достаточной мере, чтобы главенствующую роль взяло на себя сильное ядерное взаимодействие, которое сможет соединить их в мощных субатомных объятиях.

Невообразимые условия, царившие сразу после Большого взрыва, превосходили по своей экстремальности все, что случилось позже, и поэтому тогдашняя среда представляется вполне подходящей для преодоления электромагнитного отталкивания и сборки атомных ядер. Вы могли бы предположить, что в невероятно плотном и энергичном бульоне из сталкивающихся протонов и нейтронов всевозможные агломерации и должны были формироваться естественным образом, выстраивая таблицу Менделеева один атомный номер за другим. Именно такую гипотезу предложили в конце 1940-х гг. Георгий Гамов (бывший советский физик, который в ходе первой попытки побега из СССР в 1932 г. собирался пересечь Черное море на каяке, набитом преимущественно кофе и шоколадом) и его аспирант Ральф Альфер.

Отчасти они были правы. Одна проблема, которую видели Гамов и Альфер, состояла в том, что температура Вселенной в первые мгновения ее существования была слишком высока. Пространство кишело необычайно энергичными фотонами, которые разнесли бы любые возникающие объединения протонов и нейтронов. Но — и это они тоже понимали — всего примерно минуты на полторы позже (а полторы минуты — это большое время, когда речь идет об ураганной скорости, с которой развивалась новорожденная Вселенная) ситуация изменилась. К тому моменту температура значительно упала, так что энергия типичного фотона уже не превосходила по величине сильное ядерное взаимодействие, что позволило наконец образовавшимся союзам протонов и нейтронов уцелеть.

Вторая проблема, проявившаяся позже, состояла в том, что построение сложных атомов — процесс тонкий и требует времени. Для него необходима очень конкретная серия последовательных шагов, при которых предписанные количества протонов и нейтронов сплавляются вместе в различных сочетаниях, затем эти сгустки должны случайно встретиться с вполне конкретными дополняющими их сгустками, слиться с ними и так далее. Как в сложном гурманском рецепте, важен в том числе и порядок, в котором ингредиенты соединяются между собой. Еще более хитроумным этот процесс становится из-за того, что некоторые промежуточные комбинации нестабильны, то есть после образования склонны быстро распадаться, расстраивая все кулинарные приготовления и замедляя атомный синтез. Эта задержка очень важна, так как неуклонное падение температуры и плотности по мере стремительного расширения ранней Вселенной означает, что окно возможностей для синтеза быстро закрывается. Примерно через десять минут после творения температура

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Пояс Аполлона и другие стандарты мужской красоты от первобытной пещеры до наших дней Пояс Аполлона и другие стандарты мужской красоты от первобытной пещеры до наших дней

Как драматически менялось идеальное мужское тело в разные века

Maxim
Здоровая спина: 12 простых домашних упражнений Здоровая спина: 12 простых домашних упражнений

Какие упражнения для спины можно выполнять дома

РБК
Мусор или реликвия: как коллекционер пивных банок помогает археологам Мусор или реликвия: как коллекционер пивных банок помогает археологам

Все зависит от угла, под которым вы смотрите на науку

Популярная механика
Илья Ковальчук: «У нас забрали флаг и гимн – мы будем забирать медали» Илья Ковальчук: «У нас забрали флаг и гимн – мы будем забирать медали»

Хоккеист сборной России: о возвращении на родину и украденной клюшке

GQ
Как очистить воздух в стране и не платить Европе карбоновый налог Как очистить воздух в стране и не платить Европе карбоновый налог

Достойный ответ «зеленой» политике Брюсселя

СНОБ
Физики зафиксировали редкое гиперядро с двумя странными кварками Физики зафиксировали редкое гиперядро с двумя странными кварками

Удалось однозначно определить энергию связи Ξ-гиперона с ядром

N+1
Режиссерка Женя Беркович: «Мужчинам больше не доверяют» Режиссерка Женя Беркович: «Мужчинам больше не доверяют»

Режиссерка Женя Беркович об отрицании Холокоста и женских лицах протеста

GQ
Астрономы впервые нашли гидрид хрома в атмосфере горячего юпитера Астрономы впервые нашли гидрид хрома в атмосфере горячего юпитера

Ученые изучили атмосферу горячего юпитера WASP-31b

N+1
10 современныx фильмов про отношения детей и родителей 10 современныx фильмов про отношения детей и родителей

Фильмы на тему родительства, всех его граней и оттенков

Seasons of life
Брокер или мошенник: как работают схемы с фейковыми инвестициями в акции и криптовалюты Брокер или мошенник: как работают схемы с фейковыми инвестициями в акции и криптовалюты

Как мошенники отбирают деньги, пользуясь доверчивостью россиян

Forbes
Ровер NASA Perseverance совершил посадку на поверхность Марса — он впервые соберёт образцы грунта для доставки на Землю Ровер NASA Perseverance совершил посадку на поверхность Марса — он впервые соберёт образцы грунта для доставки на Землю

Perseverance совершил посадку в кратере Езеро спустя семь месяцев после запуска

VC.RU
Голливудский ГУЛАГ Голливудский ГУЛАГ

Михаил Трофименков о «Мавританце» — истории политического заключенного XXI века

Weekend
И это тоже она! 7 образов Веры Брежневой — от нимфы до дивы И это тоже она! 7 образов Веры Брежневой — от нимфы до дивы

10 фактов о Вере Брежневой

Cosmopolitan
Угарный газ рассказал о циркуляции в атмосфере Марса Угарный газ рассказал о циркуляции в атмосфере Марса

Орбитальный аппарат смог построить карту глобальной циркуляции в атмосфере Марса

N+1
«Закупали фены на личную кредитку сотрудника»: как открыть парикмахерскую в разгар пандемии и кризиса «Закупали фены на личную кредитку сотрудника»: как открыть парикмахерскую в разгар пандемии и кризиса

На какие жертвы пришлось идти, чтобы запустить новый бизнес-проект в 2020 году

Forbes
Что не так с фильмом «Малкольм и Мари» от создателей «Эйфории» Что не так с фильмом «Малкольм и Мари» от создателей «Эйфории»

Режиссер Сэм Левинсон слишком увлекся саморефлексией

GQ
Как «БКС Мир инвестиций» помогает банкам и нефинансовым партнёрам наладить продажи инвестпродуктов Как «БКС Мир инвестиций» помогает банкам и нефинансовым партнёрам наладить продажи инвестпродуктов

Как нефинансовой компании создать свой инвестиционный продукт

Inc.
10 признаков, что ваш начальник токсичен и опасен 10 признаков, что ваш начальник токсичен и опасен

10 способов убедиться, что ваш руководитель токсичен

GQ
Пчелы оценили количество объектов при помощи нечисловых параметров Пчелы оценили количество объектов при помощи нечисловых параметров

Пчелы использовали неколичественные параметры для подсчета объектов

N+1
От судьбы не уйти: 10 фильмов о неожиданной любви От судьбы не уйти: 10 фильмов о неожиданной любви

Фильмы о том, что любовь может случиться внезапно

Cosmopolitan
Как сделать волосы густыми и мягкими: 7 советов для идеальной прически Как сделать волосы густыми и мягкими: 7 советов для идеальной прически

Шикарные волосы — это необязательно заслуга природы

Cosmopolitan
Белковая диета: принципы, меню, научные факты Белковая диета: принципы, меню, научные факты

Как работает белковая диета

РБК
Эпоха любви: 8 лучших сериалов для тех, кто в восторге от «Бриджертонов» Эпоха любви: 8 лучших сериалов для тех, кто в восторге от «Бриджертонов»

Исторические сериалы, ничем не уступающие «Бриджертонам»

Cosmopolitan
13 фактов о коррупции 13 фактов о коррупции

Что такое коррупция и что мы о ней знаем?

Maxim
Новый нос – за 3 дня и без реабилитации. Вся правда от пластического хирурга Новый нос – за 3 дня и без реабилитации. Вся правда от пластического хирурга

Сенсационный метод "сохраняющей" ринопластики по меньшей мере обнадеживает!

Cosmopolitan
Мясное растениеводство Мясное растениеводство

Производством искусственных котлет занялись и стартапы, и крупные агрохолдинги

Forbes
«Устала я воевать, детка»: истории пяти героинь Великой Отечественной войны «Устала я воевать, детка»: истории пяти героинь Великой Отечественной войны

Пять историй женщин, которые воевали в Великую Отечественную войну

Cosmopolitan
Дакота Джонсон и Джейсон Сигел о настоящей дружбе, подлизах и мечтах Дакота Джонсон и Джейсон Сигел о настоящей дружбе, подлизах и мечтах

Интервью с Дакотой Джонсон и Джейсоном Сигелом

Cosmopolitan
Испанские страсти Испанские страсти

Певица Розалия готовит новый альбом, а в перерыве — выбирает наряды и пластинки

Vogue
Операция «медиация»: как сохранить лицо во время конфликта без суда и следствия Операция «медиация»: как сохранить лицо во время конфликта без суда и следствия

Адвокат — о том, как решить конфликтные вопросы без суда

Forbes
Открыть в приложении