Юный техник, 2004 № 02

В то же время получены температуры по шкале Кельвина, равные всего миллиардным долям градуса. Даже в самых пустынных уголках Вселенной и то теплее, чем в иных лабораториях на нашей планете. Ведь вдали от звезд температура диффузного вещества, то есть газа и пыли, заполняющего пространство, равна как-никак трем градусам Кельвина. Межзвездные дали согреты космическим фоновым излучением — реликтом грандиозного события, которое, как считается, породило все наше мироздание, то есть реликтом Большого Взрыва.

Кстати, в момент, когда время было равно нулю и наша Вселенная, по мнению космологов, возникла буквально «из ничего», температура в точке возникновения равнялась 10¹³ градусов. Это самая высокая температура, которую когда-либо использовали в своих расчетах физики-теоретики.

При этом, как ни парадоксально, есть взаимосвязь между областью самых высоких и самых низких температур. Так, в лабораторных условиях мы можем имитировать процессы, протекавшие во время гипотетического Большого Взрыва, если попробуем достичь… абсолютного температурного нуля! По крайней мере, так заявляют физики Григорий Воловик и Мати Крузиус из Хельсинского технического университета.

При этом они опираются на «теорию струн», согласно которой наше мироздание, едва оно возникло, пронизали от одного края Вселенной до другого незримые космические нити. Они были намного тоньше атома, но весили столько же, сколько весят нынешние галактики.

И вот оказалось, что эти нитевидные структуры можно воспроизвести в жидком гелии, охлажденном до тысячной доли градуса Кельвина, если подвергнуть гелий нейтронной бомбардировке. Исследование этих тончайших образований, возникавших в пекле Большого Взрыва и возникающих близ абсолютного нуля, может помочь нам ответить на вопрос, что же действительно произошло в начале всех времен. Две крайности, похоже, смыкаются: горнило всепорождающего огня напоминает ледяной космический мрак.

В поисках «солнечных человечков»

Итак, в первые мгновения после Большого Взрыва наша Вселенная стремительно расширялась, а ее температура так же быстро падала. Прошла всего десятитысячная доля секунды, а космос остыл уже до 10¹², то есть до триллиона градусов. На второй день «творения» средняя температура Вселенной понизилась до 30 миллионов градусов. Сейчас температура космоса равна всего 3 градусам Кельвина.

Конечно, средние показатели не исключают того, что отдельные крохотные участки Вселенной внезапно разогреваются до невероятных температур. Такое происходит, например, при вспышке сверхновой, то есть при взрыве какой-либо массивной звезды. В этот момент ее температура на короткое время подскакивает почти до 10 млрд. градусов. Этого достаточно, чтобы из элементарных частиц образовались новые, более тяжелые, элементы (углерод, кислород, железо, азот). Все они стремительно разлетаются прочь от взорвавшейся звезды.

Именно эти элементы, рожденные в горниле многочисленных космических плавилен, являются основой всех органических веществ — в том числе и тех, что способствовали зарождению жизни.

Подобные температуры возникают и в очаге неуправляемого термоядерного взрыва, или, иными словами, при взрыве водородной бомбы. В естественных условиях подобный процесс происходит в недрах Солнца и других звезд, где водород превращается в гелий, что сопровождается выделением огромного количества тепла. Благодаря этой излучаемой энергии на Земле существует жизнь.

Все эти сверхвысокие температуры мы можем оценить лишь приблизительно. Никто не измерял их с точностью до градуса. Зато температуру на поверхности Солнца, как и в недрах Земли, удалось измерить. И та, и другая равна примерно 6000 °C. В такой жаре испаряется даже вольфрам — самый тугоплавкий из всех химических элементов (температура плавления 3420 °C). Между тем астрономы еще в прошлом столетии подумывали о том, что на Солнце могут обитать живые существа. Их довод был таков: солнечные пятна холоднее, чем окружающее их пространство. Если предположить, что Солнце, как и Венера, окружено раскаленными облаками, тогда эти пятна могут быть разрывами в череде облаков, проемами, сквозь которые виднеется поверхность самого светила. Ну а поскольку эти пятна темны, их температура невысока. Значит, в обширной области солнечных пятен вполне могут поселиться некие организмы.

Теперь мы знаем, что никаких «солнечных человечков» все-таки нет. Впрочем, нельзя не признать, что ученые прошлого отличались определенной прозорливостью. Солнечные пятна и впрямь почти на 1500 К холоднее окружающего их вещества, а сама поверхность Солнца не очень-то и разогрета, если сравнить ее температуру с тем жаром, которым пышут некоторые другие звезды, например, голубые гиганты. Температура поверхности самых крупных из них достигает почти 100 тыс. градусов. Всего за шесть секунд подобные звезды излучают столько же энергии, сколько наше Солнце — за целый год.