Защо и как свети слънцето?

Звездите излъчват огромно количество топлина и светлина много милиарди години, което изисква огромна консумация на гориво. До двадесети век никой не можеше да си представи какво е за гориво. Най-големият проблем на физиката беше големият въпрос - откъде идват звездите от енергия? Всичко, което можехме, беше да погледнем към небето и да осъзнаем, че в нашето познание озарява огромна "дупка". За да разберем тайната на звездите, се нуждаехме от нов двигател на открития.

За да разкрие тайната, е необходим хелий. Теорията на Алберт Айнщайн е доказала, че звездите могат да получават енергия в атомите. Тайната на звездите е уравнението на Айнщайн, което се състои от формулата E = ms2. В известен смисъл броят на атомите, от които се състои тялото ни, е концентрираната енергия, компресираната енергия и енергията на атомите в (частици от космическия прах), от които е съставена нашата вселена. Айнщайн доказа, че тази енергия може да бъде освободена, ако се сблъскат два атома. Такъв процес се нарича термоядрен синтез, именно тази сила захранва звездите.

Представете си, но физическите свойства на малка, субатомна частица определят структурата на звездите. Благодарение на теорията на Айнщайн, ние научихме как да освободим тази енергия в един атом. Сега учените се опитват да симулират източник на звездна енергия, за да получат власт над силата на синтеза в лабораторията.

В лабораторията, близо до Оксфорд в Англия, има кола, която Андрю Кърк и екипът му се превръщат в "звезда" лаборатория. Тази настройка се нарича Токамак. По същество, това е голяма магнитна бутилка, която задържа много гореща плазма, благодарение на която можетесимулирайте условия, точно както вътре в звезда.

Вътре в Токамак, които се противопоставят един на друг на водородни атоми. За да се сблъскат атоми помежду си, Токамак ги загрява до 166 милиона градуса, при такива температури атомите се движат толкова бързо, че не могат да избегнат сблъсъци един с друг. Нагряването е движение, движението на нагретите частици е достатъчно, за да се преодолее силата на отблъскване. Летящи със скорост от хиляди километри в секунда, тези водородни атоми се блъскат един в друг и се обединяват, образувайки нов химичен елемент - хелий и малко количество чиста енергия.

Водородът тежи малко повече хелий, в процеса на горене масата се губи, загубената маса се превръща в енергия. Токамак може да подкрепи синтеза на част от секундата, но в средата на звездата сливането на ядрата не спира милиарди години, причината е проста - размерът на звездата.

Звездата живее от гравитацията. Затова звездите са големи, огромни. За да компресира звездата, се изисква огромна сила на гравитацията, за да се разпредели невероятно количество енергия, което е достатъчно за синтез. Това е тайната на звездите, затова блестят.

Синтез в ядрото на звездата на Слънцето, всяка втора генерира сила, която би била достатъчна за един милиард ядрени бомби. Звездата е гигантска водородна бомба. Защо тогава тя просто не се разпръсква за парчета? Факт е, че гравитацията компресира външните слоеве на звездата. Силата на гравитацията и синтеза водят голяма война, привличането на която иска да разруши звездата и енергията на синтеза, която се стреми да доведе звездата отвътре, този конфликт и тозиравновесието създава звезда.

Това е борба за власт, животът на звездата продължава вечно. Именно тези сражения при звездите, които създават светлина и всеки лъч на едно звездно пътуване прави невероятно пътуване, светлината минава 1080 милиона километра в час. В една секунда лъчът на светлината може да кръжи земята седем пъти или това, което не се движи толкова бързо във Вселената.

Тъй като повечето звезди са много далеч, светлината за нас лети със стотици, хиляди, милиони и дори милиарди години. Когато орбиталната космическа станция Гейбъл погледне най-далечните кътчета на Вселената, тя вижда един свят, който летеше милиарди години. Светлината на звездата на Етечила, която виждаме днес, тръгна по пътя - преди 8 000 години, светът на Бетелгьозе, прелетя от Колумб, открил Америка преди 500 години. Дори светлината на Слънцето лети към нас за 8 минути.

Когато слънцето синтезира хелий от водород, се появява лека частица - фотон. Този лъч светлина, който чака дълъг и твърд път към повърхността на слънцето. Цялата звезда не позволява на фотона да се сблъска с друг атом, друг протон, друг неутрон, няма значение, той се абсорбира, след това се отразява в друга посока и толкова хаотично се движи вътре в Слънцето, че трябва да избухне.

Фотонът е луд, за да се носи, милиарди пъти се блъска в газови атоми и отчаяно избухва навън. Забавно, за да излезе от ядрото на Слънцето, фотонът се нуждае от хиляди години и само 8 минути, за да лети от повърхността на Слънцето към Земята. Фотоните са източниците на топлина и светлина, благодарение на които различни и прекрасни животи в нашияпланетата земя!