Астрофизика начинающим: как понять Вселенную. Нил Деграсс Тайсон

область размером почти триста миллиардов километров, или более ста восьмидесяти миллиардов миль в поперечнике.

Как мы измеряем температуру

      Может, вы уже знаете, что есть несколько различных способов измерять температуру. В Соединенных Штатах мы пользуемся градусами Фаренгейта, в Европе и большей части остального мира привыкли к градусам Цельсия[2]. Астрофизики применяют шкалу Кельвина – на ней ноль градусов – это настоящий ноль, ниже него температура быть не может. Так что триллион градусов Кельвина – это чуть побольше, чем триллион градусов Фаренгейта или Цельсия. Нет, я не имею ничего против других температурных шкал – в повседневной жизни меня вполне устраивает Фаренгейт. Но, когда я думаю о Вселенной, мне нужны только Кельвины.

      Триллион градусов Кельвина – это во много раз горячее поверхности Солнца. Но по сравнению с самым первым мгновением после Большого взрыва его можно считать прохладой. Тепленькая Вселенная уже не была достаточно горячей и плотной, чтобы образовывать новые кварки, а все уже созданные крепко обхватили своих партнеров и стали объединяться в более тяжелые частицы. Такие комбинации кварков вскоре привели к появлению знакомых нам форм вещества: протонов и нейтронов.

      К этому времени от начала мира прошла одна секунда.

      Вселенная разрослась до размера в несколько световых лет – примерно на таком расстоянии от ближайших к нему звезд сейчас находится Солнце. Температура ее упала до миллиарда градусов, и в ней все еще очень жарко – достаточно жарко, чтобы приготовить маленькие электроны и их античастицы, позитроны. Эти частицы внезапно возникают, аннигилируют друг с другом и снова исчезают. Но то же самое правило, которое действовало для других частиц, справедливо и для электронов: один на миллиард все-таки выживает.

Простой рецепт приготовления вещества Вселенной

      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

2

Видимо, это шутка автора. Температура в сто градусов по Цельсию действительно сильно отличается от ста Кельвинов, но, когда мы говорим о миллионах градусов, небольшое различие в нуль-пунктах этих шкал не имеет никакого значения. – Прим. пер.