Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции - Лев Кривицкий

Горизонт наблюдения невооружённого человеческого глаза охватывает около 6 тысяч звёзд. Современные приборы всеволновой астрономии позволяют наблюдать около миллиарда галактик, каждая из которых содержит миллиарды звёзд. Но и эта Метагалактика, кажущаяся такой грандиозной для такого крохотного существа, как человек – всего лишь песчинка мироздания, частица бесконечно многообразной материи, вариант «космической инженерии» в бесконечном эволюционном процессе Вселенной как Универсума. Величие и грандиозность этого крохотного и физически слабого существа, человека, как раз и состоит в том, что, познавая эту масштабно несоизмеримую с ним Вселенную, он становится наравне с ней. А совершенствуя на основе достигнутого знания своё мировоззрение, самого себя и свой мир, делая его более гуманным и свободным, человек превосходит эту необъятную Вселенную с её косной материей и безжизненными пространствами. Опираясь на свои знания, человек оказывается способным совершенствовать эволюцию, создавать собственную Вселенную на Земле и за её пределами. Но не по законам физики только, а по законам человечности.

9.5. Звёзды

Если галактики представляют собой основные массовые структурные элементы нашего Космоса, то звёзды – это «солисты» звёздного неба, которые для человека символизируют его вечное стремление к возвышенному, величественному, к тому, что поднимается над обыденным земным бытием человека и соответствует его космической природе, его попыткам упорядочивать окружающий мир по меркам человека и по законам космической гармонии, красоты и совершенства. Притяжение звёздного неба для человека, его устремлённость к полёту, к звёздам является психологическим феноменом, адекватным физическому феномену земного притяжения. В устремлённости к звёздам проявляется космическая сущность человека, безграничность его помыслов и ценностных ориентаций.

Звёзды для нас – не просто физический объект, не просто гигантские по сравнению с нами светящиеся плазменные шары. Они имеют колоссальное эстетическое, этическое и мировоззренческое значение. Они – дарители тепла и света, вестники далёких миров, скрывающие за своим загадочным блеском неведомые для нас космические острова, возможно, населённые неведомыми нам существами. Они – воплощение наших идеалов чистого света, рассеивающего ночную тьму, символ нашего вечного стремления к новым достижениям, выражаемым древним изречением «через тернии – к звёздам!». Они с их колоссальными энергиями сродни нам как существам, стремящимся к теплу и свету. Они – символ вечности космического миропорядка, хотя сами они отнюдь не вечны и проходят, хотя и с очень большими интервалами времени, те же стадии, что и человеческая жизнь: рождение, молодость, зрелость, старение и смерть.

Звёзды – это мобилизационный фактор нашей Вселенной, который соответствует мобилизационным усилиям, проявляемым нами в течение такой короткой и наполненной всяческими превратностями жизни.

Несмотря на своё романтическое, поэтическое и символическое значение для человека, звёзды представляют собой как физические объекты весьма прозаическое и утилитарное явление. Они рождаются из облаков пыли и газа в результате их постепенного сжатия и сгущения под действием их же собственной гравитационной силы. Гигантские молекулярные облака состоят главным образом из водорода и так велики, что нередко в миллионы раз превышают массу Солнца.

Газопылевые облака, являющиеся исходным материалом для образования звёзд, как уже отмечалось, состоят главным образом из водорода, атомы которого являются как бы «первоисточниками» того типа мироздания, который в процессе эволюции сложился в нашей Метагалактике. Только в нашей Галактике насчитывается около 20 тысяч таких облаков, из них около тысячи по своей массе в миллионы раз превосходят массу Солнца. Это очень холодные облака, их вещество в необогреваемом космическом пространстве охлаждено почти до абсолютного нуля. В такой холодной среде водород образует молекулы Н2, поэтому в научных трудах газопылевые облака нередко именуют гигантскими молекулярными облаками (ГМО).

ГМО постоянно перемещаются в межзвёздном и беззвёздном пространстве под действием различных центров тяготения. В огромных количествах запасы водорода в космическом пространстве пополняют выбросы из ядер галактик, а эти ядра в свою очередь являются порождениями особенно крупных ГМО. Сгущения ГМО и являются источниками звёздообразования и образования самых различных самосветящихся космических тел.

Английский астроном и астрофизик Д. Джинс в деталях описал исходный механизм этого явления. Запуск этого механизма происходит в ГМО в результате флуктуации, случайного сжатия в какой-то области облака, например, при наличии твёрдых частиц пыли, выбросов сверхновых и т. д. Поскольку газопылевая среда, ранее разреженная и однородная, обладает гравитационной неустойчивостью, любое объёмное сгущение создаёт массу вещества, достаточную для втягивания окружающей газопылевой материи, которая также под действием гравитации уплотняется и начинает притягивать газопылевую материю с ещё большей силой притяжения. Сгущение растёт как снежный ком и втягивает в себя всё новые области газопылевого облака.

Образование гравитационного сжатия в одной области громадного облака провоцирует формирование подобных же флуктуаций в других областях. Это сжатия в свою очередь нарушают однородность облака и образуют островки сгущений в окружающих их областях. Этот процесс называется каскадной фрагментацией облака и приводит к тому, что значительная часть облака или даже всё оно в целом разбивается на фрагменты, в которых и запускается процесс звёздообразования. Это объясняет, почему звёзды рождаются чаще всего не в единственных экземплярах, а группами, рассеянными или сгущёнными скоплениями, и почему их массы различаются в довольно узких пределах.

Когда масса данного фрагмента облака, непрерывно возрастая, набирает определённую критическую величину, гравитационное сжатие прекращается. Образуется временное равновесие между давлением газа, образуемым хаотически движением молекул, и притяжением наиболее плотного сгустка в центре газопылевого «кома». Так образуется относительно устойчивое дозвёздное тело, получившее название протозвезды. Протозвезда состоит из достаточно плотного ядра и окружающей его непрозрачной газовой оболочки, плотность которой по мере удаления от ядра уменьшается.

Если в исходном состоянии газопылевого облака вещество облака было охлаждено почти до абсолютного нуля, то в протозвезде оно начинает постепенно разогреваться. Формирование протозвёзд охватывает очень значительные с нашей точки зрения, но очень краткие по космическим меркам промежутки времени – от 100 тысяч до миллиона лет. Всё это время происходит разогревание протозвезды от очень холодного состояния к очень горячему. Источником разогревания является сжатое состояние молекул и атомов водорода, препятствующее их свободному хаотическому движению. В сжатом состоянии энергия столкновения молекул водорода раскалывает их на атомы, а столкновения атомов превосходят предел их устойчивости, они то переходят в возбуждённое квантовое состояние, то возвращаются в прежнее, излучая фотоны. Поверхностная часть водородной периферии протозвезды начинает излучать свет. Однако по мере дальнейшего сжатия под действием ядра оболочка протозвезды становится непрозрачной для собственного излучения. В ядре между тем атомы сближаются так тесно, что их электронные оболочки наталкиваются друг на друга, электроны отрываются и излучение всех длин волн усиливается, испускаемое свободно движущимися электронами при сдавленных ядрах атомов. Однако растущее испускание электромагнитных колебаний не находит выхода вследствие непрозрачности оболочки, что приводит к резкому ускорению разогрева (парниковый эффект). Ядро начинает «растапливать» оболочку и увеличивать свою массу за счёт неё, что ещё больше повышает светимость и разогрев. Затем наступает момент, когда разросшееся давление электромагнитных волн приводит к сбрасыванию остатков оболочки и может вызвать возникновение ударной волны, способной в свою очередь запустить механизмы звёздообразования в смежных областях космоса, заполненных газопылевыми облаками.

Температура ядра протозвезды при этом достигает пяти, а затем возрастает до десяти миллионов градусов по Цельсию, что приводит к возникновению термоядерных реакций в атомах водорода с синтезом гелия, т. е. к появлению внутри протозвезды нового мощного источника энергии. На месте старой непрозрачной возникает новая светящаяся оболочка. С этого момента протозвезда превращается в звезду. Её оболочка, мобилизуемая энергией ядра, испускает чудесное сияние, генерирует электромагнитные колебания во всех диапазонах и в космической темноте и пустоте свидетельствует всему миру: «Я родилась, я горяча, я сверкаю!». Но неземная красота этой солистки мироздания рождается в ходе страшной катастрофы термоядерного синтеза, звезда выходит из недр протозвезды в адском пламени термоядерной катастрофы.