Астрофизика начинающим: как понять Вселенную - страница 7
1. Начните с кварков и лептонов.
2. Слепите кварки вместе, чтобы получились протоны и нейтроны.
1 Из протонов, нейтронов и электронов (отрицательно заряженных лептонов) постройте ваши первые атомы.
4. Смешайте эти атомы, чтобы получились молекулы.
5. Собирая молекулы в различных сочетаниях и формах, создайте планеты, цветы и людей.
Остальные взаимно уничтожаются.
Температура космоса падает ниже ста миллионов градусов, что все еще намного горячее нынешней поверхности Солнца.
Частицы большего размера начинают сплавляться друг с другом. Основные ингредиенты тех самых атомов, которые сегодня составляют весь видимый мир: звезды и планеты, деревья и дома за окном, носки твоего друга, мои усы, – соединяются в одно целое. Протоны сплавляются с другими протонами и еще с нейтронами, образуя центры атомов – атомные ядра.
От начала мира прошло уже две минуты.
Как правило, носящийся по Вселенной электрон притягивается к протонам и ядрам. У электронов есть отрицательный заряд. У протонов и ядер заряды положительные, а противоположности притягиваются. Почему у одних частиц заряд положительный, а у других отрицательный? И почему, спросите вы, противоположности притягиваются?
Ответ простой: потому.
Вот четыре фундаментальные силы, которые управляют нашей Вселенной.
1. Тяготение – о нем вы уже знаете.
2. Мощная сила, которая удерживает частицы вместе в центре атома.
3. Слабая сила, заставляющая атом разваливаться и выделять энергию. Вообще-то она не такая уж слабая. Она гораздо сильнее тяготения. Но все же она не такая сильная, как мощная сила из предыдущего пункта.
4. Электромагнитная сила притягивает отрицательно заряженный электрон к положительно заряженному протону в центре атома. Она же связывает несколько атомов в молекулу.
Простой итог: тяготение связывает крупные тела, а остальные три силы действуют на маленькие частицы.
Я бы и рад дать вам ответ получше этого. Но Вселенная не обязана иметь какой-то смысл – она нам ничего не обещала. Я могу только сказать, что много, очень много лет научных исследований подтверждают, что все устроено именно так.
Зная об этом их свойстве, можно было бы сделать вывод, что протоны и электроны должны намертво приклеиться друг к другу. Однако на протяжении тысяч лет Вселенная оставалась еще слишком горячей, чтобы это могло случиться. Электроны носились в пространстве сами по себе, изо всех сил пиная попадающиеся им по дороге фотоны – это вообще любимое занятие свободных электронов.