Наука Гарри Поттера. Завораживающие знания, лежащие в основе магии, гаджетов, зелий и многого другого

Давайте посмотрим на развитие представлений о стихиях. Древние греки среди прочего верили, что Земля состоит из четырех стихий: земли, воздуха, огня и воды. Знаменитый философ Аристотель представлял себе божественный, но, по сути, скучный и инертный космос. Он предложил модель двухуровневой геоцентрической Вселенной, где изменчивая и подверженная разложению Земля располагалась в центре. Подлунный мир, включавший в себя Луну и Землю, находился во власти превращений четырех элементов. Только этот мир был подвержен воздействию перемен, ужасам смерти и упадка.

За пределами Луны, в надлунном мире, четыре земных элемента, порождавшие изменения, отсутствовали. Остальной космос от подлунного мира до сферы неподвижных звезд представлял собой вложенную систему концентрических сфер и состоял из другой субстанции – квинтэссенции, или эфира, пятой стихии. Целомудренный и неизменный, эфир проявляется в форме безупречных кристаллических сфер вокруг центральной Земли. И чем дальше мы удаляемся от Луны, тем чище становится эфир, пока не достигает самой чистой своей формы в сфере Бога, Первичного Двигателя.

Но уже ранние наблюдения Галилея при помощи телескопа пустили космос Аристотеля под нож, поскольку показывали, что небо и Земля состоят из одного и того же вещества. Луна оказалась изрыта кратерами и имела собственный рельеф, солнечные пятна выглядели примесью в безупречной чистоте эфире, и в умах средневековых ученых начала зарождаться идея о том, что материя универсальна и изменчива. Вот слова Галилея: «Какую еще большую глупость можно себе представить, чем называть драгоценными вещами камни, серебро и золото, а презренными – землю и грязь? … Те, кто превозносит неуничтожаемость, неизменность и т. д. … заслуживают встречи с головой Медузы, которая превратила бы их в статую из алмаза или яшмы, чтобы они стали совершеннее, чем теперь… я считаю Землю особенно благородной и достойной удивления за те многие и весьма различные изменения, превращения, возникновения и т. д., которые непрерывно на ней происходят…».

Происхождение химических элементов

Перенесемся на четыре столетия вперед. Во второй половине XIX века начала обретать современную форму периодическая система химических элементов, а в XX веке возникли новые представления о зарождении и эволюции Вселенной – та самая теория Большого взрыва, – которые должны были учесть и объяснить все составляющие космоса. В том числе и происхождение и распространение химических элементов.

С самого начала сторонники космологии Большого взрыва постулировали, что Вселенная эволюционирует. По словам известного астрофизика Георгия Гамова, «мы приходим к выводу, что относительное разнообразие атомов представляет собой самый древний археологический документ об истории Вселенной». Иначе говоря, таблица Менделеева является доказательством эволюции материи, а атомы могут свидетельствовать об истории космоса.

Но ранние версии космологии Большого взрыва утверждали, что все элементы Вселенной возникли единовременно. Как сформулировал Гамов, имея в виду соотношение элементов (изобилие водорода, почти никакого золота и тому подобное): «Это разнообразие… должно быть, установилось на самых ранних стадиях расширения, когда температура первичной материи позволяла протекать ядерному синтезу по всему спектру химических элементов». Отличная идея, но в корне неверная. В результате Большого взрыва могли образоваться только водород, гелий и немного лития. Все элементы тяжелее лития были созданы гораздо позже, в процессах внутри развивающихся и взрывающихся звезд.

Откуда мы это знаем? Потому что пока одни ученые работали над теорией Большого взрыва, другие пытались эту идею опровергнуть. Ассоциации с термоядерными устройствами наводили на мысли о ее скороспелости, а подразумеваемое таинственное происхождение запятнало теорию Большого взрыва креационизмом. Как упоминалось выше, соперничающий лагерь космологов разработал альтернативную теорию стационарной Вселенной.