З чого складається всесвіт
Увага: Через позицію правовласника щодо вмісту дане відео українською було видалене з Ютуб каналу "Цікава наука". Ви зможете знайти його на Толоці. Або тут.
Усі матеріальні об'єкти навколо вас складаються з субмікроскопічних частинок, які ми називаємо молекулами.
Молекули, своєю чергою, складаються з окремих атомів. Молекули часто розпадаються, а потім формують нові молекули.
З іншого боку, майже всі атоми, з якими ви взаємодієте протягом вашого життя, атоми в землі під вами, повітря, яким ви дихаєте, їжа, яку ви споживаєте, атоми, які складають усе живе, включаючи вас, існують вже протягом мільярдів років та утворилися в місцях, зовсім не схожих на нашу планету.
Про те, як утворилися ці атоми, я й хочу вам розповісти.
Усе розпочалося майже 14 мільярдів років тому з події, яку ми називаємо Великим вибухом.
Результатом цієї події стало утворення всесвіту, що складався виключно з газу.
У ньому тоді не було ні зірок, ні планет.
Газ складався лише з атомів найпростіших елементів.
Близько сімдесяти п'яти відсотків газу складав водень, а решту — гелій.
Не існувало ні вуглецю, ні кисню, ні азоту. Так само не було ні заліза, ні срібла, ні золота.
У деяких місцях щільність газу була дещо вищою, ніж в інших.
Через гравітацію такі місця притягували ще більше газу, що посилювало гравітацію, яка, своєю чергою, притягувала ще більше газу, і так далі.
Зрештою, утворилися великі щільні газові кулі, що стискалися під дією власної сили тяжіння, у зв'язку з чим нагрівалися всередині.
У певний момент ядро такої кулі стало достатньо гарячим, щоб почався термоядерний синтез.
Ядра атомів водню зіштовхувалися та об'єднувалися, формуючи гелій, і цей процес супроводжувався значним виділенням енергії, якої було достатньо, щоб протидіяти стискальній силі гравітації.
Енергія, що вивільняється в результаті термоядерного синтезу, підтримує силу газового тиску; і коли ця сила стає рівною силі тяжіння, що притягує газ до центра, досягається стан рівноваги.
У результаті цього народжується зоря.
Протягом її життя реакції синтезу в ядрі будуть виробляти не лише гелій, а й вуглець, кисень, азот, а також усі інші елементи періодичної системи аж до заліза.
Але з часом реакції в ядрі припиняються, що призводить до його повного колапсу.
Це викликає неймовірно потужний вибух, який ми називаємо надновою.
Зауважимо дві речі стосовно того, як наднові створюють елементи.
По-перше, цей вибух вивільняє настільки багато енергії, що синтез протікає дуже бурхливо, що формує елементи, атоми яких важчі заліза, як-от срібло, золото та уран.
По-друге, усі елементи, які накопичилися в ядрі зірки, тобто вуглець, азот, залізо, а також усі ті, що утворилися в результаті вибуху наднової, викидаються у міжзоряній простір, де вони змішуються з газом, який міститься там.
Історія повторюється.
Газові хмари, які тепер містять багато елементів, на додаток до початкових водню та гелію, мають області підвищеної щільності, які притягують більшу кількість речовини, і так далі.
Як і раніше, результатом цього є утворення нових зірок.
Наше Сонце утворилося саме таким чином близько п'яти мільярдів років тому.
Це означає, що газ, з якого воно утворилося, був збагачений багатьма елементами від наднових з початку існування всесвіту.
Ось чому Сонце почало існування з усіма цими елементами.
Передусім до його складу входить водень - 71 відсоток, а решту майже цілком складає гелій (27 відсотків).
Але майте на увазі, що, якщо перші зорі містили виключно водень та гелій, 2 відсотки маси Сонця складають інші елементи періодичної системи.
А як щодо Землі?
Формування планет — побічний процес зореутворення.
Планети формуються з тієї ж газової хмари, що і зірка.
Невеликі планети, як наша, не мають достатньої сили тяжіння для утримання помітної кількості водню або гелію, оскільки обидва цих гази дуже легкі.
Тому, попри те, що вуглець, азот, кисень та інші елементи складають лише 2 відсотки газопилової хмари, з якої утворилася Земля, ці важкі елементи є основною частиною маси нашої планети та усього на ній.
Подумайте про це: за винятком водню та деякої частки гелію, земля, по якій ви ходите, повітря, яким ви дихаєте,
і ви теж — усе складається з атомів, які утворилися всередині зірок.
Коли вчені вперше усвідомили це у першій половині 20 століття, відомий астроном Гарлоу Шеплі сказав: "Ми — рідні брати каміння і двоюрідні брати хмар".
