Цитаты из книги «Кратчайшая история времени»

Парадоксальным образом, чем больше топлива звезда, имеет в начале своей эволюции, тем быстрее оно у нее заканчивается. Дело в том, что чем массивнее звезда, тем горячее должны быть ее недра, чтобы уравновесить гравитационное притяжение [вышележащих слоев]. А чем горячее недра звезды и чем быстрее происходят в них термоядерные реакции синтеза, тем быстрее заканчиваются запасы термоядерного топлива. У нашего Солнца термоядерного топлива хватит примерно еще на пять миллиардов лет, но более массивные звезды успевают исчерпать свои запасы всего за каких-то сто миллионов лет, что намного меньше возраста Вселенной.

После всех этих бурных начальных событий всего через несколько часов после Большого взрыва синтез Гелия и других элементов, таких как литий, прекращается. После чего на протяжении последующих миллионов лет Вселенная просто продолжает расширяться и ничего особенного не происходит. Когда, наконец, температура уменьшается до нескольких тысяч градусов, энергии электронов и атомных ядер оказывается уже недостаточно для преодоления их взаимного электромагнитного притяжения, и они начинают объединяться в атомы. Вселенная как целое продолжает расширяться и остывать, но в областях повышенной плотности это расширение замедляется из-за дополнительного гравитационного притяжения.

(Абсолютный ноль это –273°С – температура, при которой тепловая энергия вещества достигает нуля – самая низкая из возможных температур.)

Примерно через сто секунд после Большого взрыва температура Вселенной упала до одного миллиарда градусов, что примерно соответствует температуре в недрах самых горячих звезд. При такой температуре очень важную роль должны были играть так называемые сильные взаимодействия – это короткодействующие силы притяжения, которые удерживают протоны и нейтроны вместе, позволяя им образовывать атомные ядра.

Спустя несколько секунд после Большого взрыва Вселенная расширилась настолько, что температура ее снизилась до 10 миллиардов градусов по Цельсию. Это примерно в 1000 раз больше, чем в центре Солнца (или при взрыве водородных бомб). В это время Вселенная состояла в основном из фотонов, электронов, нейтрино и соответствующих античастиц вместе с протонами и нейтронами. Энергия этих частиц была настолько велика, что при их столкновениях порождались самые разные пары частица-античастица. Например, при столкновении фотонов возникал электрон вместе с его античастицей – позитроном.

Именно благодаря этой эволюции стало возможно существование планет вроде нашей Земли и таких существ, как мы.

Свет состоит из частиц другого типа – не имеющих массы фотонов. Главным источником фотонов на Земле является расположенная поблизости термоядерная топка Солнца, которое также служит источником огромного количества других частиц – упоминавшихся выше нейтрино и антинейтрино.

Само слово «атом» в греческом языке означает «неделимый». Теперь мы знаем, что это действительно так, во всяком случае, в нашей окрестности и при современном состоянии Вселенной. Но атомы в нашей Вселенной существовали не всегда, они не являются неделимыми и составляют малую часть всех типов

Атомы состоят из более мелких частиц: электронов, протонов и нейтронов. Протоны и нейтроны, в свою очередь, состоят из еще более мелких частиц, называемых кварками. Кроме того, каждой из этих элементарных частиц соответствует своя античастица. Античастицы имеют такие же массы, как и соответствующие им частицы. Но при этом у них противоположный заряд и другие свойства. Например, античастицей электрона является позитрон, у которого положительный заряд, противоположный по знаку заряду электрона.

Аристотель не верил, что вещество состоит из частиц, а считал его непрерывным. То есть согласно Аристотелю «кусок» вещества можно разделять на все более мелкие фрагменты до бесконечности: мы никогда не дойдем до крупинки, которую нельзя было бы далее разделить.