Кратчайшая история Вселенной. От Большого взрыва до наших дней (в сверхдоступном изложении)

Оставшиеся 5 % звезд встречаются гораздо реже, но играют значительно более существенную роль в усложнении структур. Это звезды, которые взрываются и создают взрыв сверхновой. Сверхгиганты горят всего от нескольких миллионов до нескольких сотен миллионов лет (в зависимости от их размера). Они способны сплавить атомы элементов всей периодической таблицы вплоть до железа – двадцать шестого элемента. Соответственно, ядра сверхгигантов не пылают достаточно горячо, чтобы сплавить что-то более тяжелое. Как только у сверхгигантов заканчивается топливо, их массивная структура разрушается, порождая яркую вспышку – сверхновую звезду. Сверхновая горит с такой высокой температурой, что в процессе горения образуются даже более тяжелые элементы, такие как золото, серебро и уран. Сверхновые обеспечивают формирование 92 природных химических элементов Вселенной. Тот факт, что некоторые элементы (например, золото) существуют только благодаря сверхновым вспышкам менее чем 5 % звезд, объясняет, почему эти элементы являются такими редкими.

Когда сверхгиганты взрываются и создают взрыв сверхновой, они оставляют после себя мертвые остатки в виде нейтронных звезд. Нейтронные звезды исключительно плотные, тяжелые и горят не очень ярко. Если две нейтронные звезды врезаются друг в друга, они могут создать даже больше тяжелых элементов. Кроме того, они очень маленькие – всего несколько десятков километров в ширину. Огромная масса в столь небольшом пространстве серьезно увеличивает риски их превращения в черные дыры.

Черная дыра – это, по сути, сгусток материи такой большой массы, что собственная гравитация втягивает ее в себя. Сила притяжения черных дыр начинает втягивать в себя окружающую их материю, искажая сопредельное пространство. Хотя черные дыры могут быть просто огромными клубками материи, есть несколько гипотез о том, что черные дыры искривляют пространство и время вокруг себя настолько, что могут иметь необычные свойства. Например, они могут разрушать законы физики, делать течение времени прерывистым и, возможно, даже устанавливать связь с другими измерениями или другими вселенными.

Звезды и химия

На сегодняшний момент в периодической таблице насчитывается 118 элементов. Если первые девяносто два элемента встречаются по всей Вселенной, то любой из высших элементов, образующихся в природе, практически сразу вырождается в низшие формы. Высшие элементы были созданы в научных лабораториях, последний из них – 118-й элемент Og, оганесон, получила российско-американская научная группа в 2002 году.

Сложность нарастала внутри звезд, пока они проходили свои жизненные циклы. Затем звезды умирали и снова выбрасывали эти элементы во Вселенную. Они станут строительными блоками для дальнейшего усложнения структур, практически бесконечного количества комбинаций химических веществ. На сегодня насчитывают от 60 до 100 миллионов разнообразных химикалий.

Химическое вещество строится из комбинации элементов, объединенных в более высокую структуру – молекулу. Соединение атомов может сложить такую структуру, как H₂O (два атома водорода и один атом кислорода) – получится вода; или SiO₂, (один атом кремния и два атома кислорода) – получится кварц, самый распространенный минерал на Земле; или создать искусственную структуру, например C₂H₄ (два атома углерода, четыре атома водорода) – получится полиэтилен, самый привычный в нашем мире пластик.

Кроме того, существуют и более сложные химические вещества, такие как органические белки, которые представляют собой огромные клубки из тысяч атомов. К примеру, белок под кратким названием «титин» обеспечивает эластичность мышц. Его химическая формула – C₁₆₉₇₂₃H₂₇₀₄₆₄N₄₅₆₈₈O₅₂₂₄₃S₉₁₂. Полное терминологическое название этого химического вещества состоит примерно из 190 000 букв, и, чтобы произнести его вслух целиком, потребуется три-четыре часа. Таков огромный масштаб возможностей для усложнения структур, когда элементы начинают объединяться в молекулы! Очень сложны и химические формулы оснований ДНК (аденин, гуанин, цитозин и тимин), которые кодируют генетические признаки и позволяют живым организмам самовоспроизводиться, эволюционировать и жить.

Как только девяносто два природных элемента космоса возникли и начали складывать разнообразные химические соединения, Вселенная получила все необходимые составляющие для формирования сложного мира, который мы видим вокруг себя сегодня.

Однако что означает понятие «сложность»?

Общая модель всей истории