138

Единая материя

Спектральному анализу мы обязаны тем, что знаем о химическом составе Вселенной больше, чем о нашей собственной Земле.

Мы изучили только очень тонкий слой земного шара, химический состав которого отнюдь не является типичным для всего космического пространства. Скорее наоборот. Насыщенность земной коры и недр Земли тяжёлыми элементами обусловлена особыми, специфическими условиями в процессе образования планет.

Если же поставить вопрос, из чего состоит мир в целом, то ответ оказывается очень простым.

Мир в целом состоит из таких же точно элементов, с которыми мы уже знакомы по Земле. Сколько ни ищи, нигде в мире нет других элементов, кроме тех, которые вписаны в знаменитую периодическую систему Менделеева.

Нигде во Вселенной нет какого-либо таинственного чужеродного элемента — этот вывод не только отрезвляет, но и успокаивает. Спектральный анализ доказывает нам, что мир, вплоть до отдаленнейших уголков, состоит из единой материи. Но это не всё. Количественные соотношения отдельных элементов также примерно одни и те же во всем космическом пространстве!

Исследование звезд различных типов дало следующие результаты:

Относительное содержание элементов во Вселенной
(относительное число атомов и процентная доля в общей массе)

139

Как видно из таблицы, свыше 80% всех атомов Вселенной составляют атомы водорода (рис.1).

Среди атомов всех прочих элементов они самые лёгкие и самые простые. При обычных условиях, т. е. при низких температурах, привычных для нас, эти атомы не существуют поодиночке. Они объединяются по два и образуют молекулу, которую мы обозначаем химическим символом Н2. Соединяясь с атомами кислорода, они могут образовать молекулы воды Н2О — великого эликсира всей органической жизни.

Но на звёздах водород никогда не соединяется с кислородом, так как химическое соединение Н2О вообще не может существовать при тех температурах, которые там господствуют. В атмосфере звёзд и тем более внутри звёзд все вещества находятся в гораздо более простом состоянии.

Как мы уже видели, благодаря поглощению тепловой энергии все атомы в таких условиях более или менее возбуждены и частично ионизованы. Возникает смесь нейтральных атомов газа, положительных ионов и электронов. Хотя электрические заряды при этом разобщены в пространстве, они должны полностью компенсировать друг друга, так что в целом вся масса электрически нейтральна.

Такой квазинейтральный газ имеет настолько необычные свойства, что даже начали говорить о «четвёртом состоянии» вещества — плазме.

На Земле мы встречаемся с плазмой не так уж часто, например в электрической дуге или в лампах дневного света. Но в космических масштабах плазма не какое-нибудь особое исключение, а обычное состояние вещества.

140

Рис.1. Относительное содержание химических элементов во Вселенной по массам

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here