What is the universe made of? - Dennis Wildfogel

Из чего сделана Вселенная? — Дэннис Уайлдфогель

Переводчик: MARTHA MALAFIICHUK Редактор: Alina Siluyanova

All the material objects around you

Все материальные объекты вокруг нас

are composed of submicroscopic units

состоят из субмикроскопических частиц,

we call molecules.

называемых молекулами.

And molecules in turn are composed

Те, в свою очередь, образованы

of individual atoms.

из отдельных атомов.

Molecules frequently break apart

Молекулы часто разрушаются

and then form new molecules.

и снова создают новые молекулы.

On the other hand,

С другой стороны,

virtually all the atoms you come in to contact with

практически все атомы, с какими мы взаимодействуем

through the course of your life,

на протяжении жизни, —

the ones in the ground beneath you,

у нас под ногами,

the air you breath, the food you eat,

в воздухе, которым дышим, в пище, которую едим,

those that make up every living thing, including you,

наполняющие всё живое, включая нас, —

have existed for billions of years

существуют уже на протяжении миллиардов лет

and were created in places very unlike our planet.

и были созданы не на нашей планете.

How those atoms came about is what I want to share with you.

Сегодня я хочу рассказать вам, о том, как они в итоге появились на Земле.

It all started 14 billion years ago

Всё началось 14 миллиардов лет назад

with an event we call The Big Bang,

после события, именуемого Большим Взрывом,

which resulted in a universe consisting of gas alone.

в результате которого возникла вселенная, состоявшая только из газа.

There were no stars and no planets.

Не было ни звёзд, ни планет.

The gas was made up only of atoms

Газ был образован только из атомов —

belonging to the simplest elements.

простейших частиц.

It was about 75 percent hydrogen

75% в его составе занимал водород,

and almost all the rest was helium.

а 25% — гелий.

No elements like carbon, oxygen or nitrogen existed.

Элементов наподобие углерода, кислорода или азота тогда ещё не существовало.

No iron, silver or gold.

Не было также железа, серебра и золота.

In some places, the density of this gas was slightly higher than in others.

В некоторых местах плотность газа была несколько выше, чем в других.

Due to gravity, those places attracted even more gas,

Под действием силы притяжения такие области привлекали ещё больше окружающего газа,

which further strengthened the pull of gravity,

усиливая гравитацию,

which then drew more gas in, and so on.

которая притягивала ещё больше газа и так далее.

Eventually, large dense gas balls formed,

Таким образом, формировались огромные плотные газовые шары,

shrinking under their own gravity

продолжающие сжиматься под действием собственного гравитационного притяжения,

and consequently heating up on the inside.

нагреваясь изнутри.

At some point, the core of such a ball

В какой-то момент ядро такого шара

gets hot enough that nuclear fusion occurs.

нагревалось до такой степени, что возникала термоядерная реакция.

Hydrogen atoms smash together to form helium,

Атомы водорода сливались друг с другом в гелий,

accompanied by a great release of energy,

выбрасывая наружу энергию,

strong enough to counteract the shrinking force of the gravity.

достаточно сильную, чтобы противостоять силе притяжения.

When the energy pushing out from the fusion reactions

Когда энергия, полученная от ядерного синтеза,

matches the gravity pulling all the gas inwards,

становилась равна силе притяжения,

an equilibrium occurs.

возникало равновесие.

From this a star is born.

Рождалась звезда.

Over its lifetime,

На протяжении её существования,

the fusion reactions in the core of a massive star

термоядерные реакции в звёздном ядре

will produce not only helium,

вырабатывают не только гелий,

but also carbon, oxygen, nitrogen

но и углерод, кислород и азот,

and all the other elements in the periodic table up to iron.

а также все остальные элементы из периодической таблицы, вплоть до железа.

But eventually, the core's fuel runs out,

Но со временем у ядра заканчивается горючее,

leaving it to collapse completely.

и оно полностью разрушается.

That causes an unbelievably powerful explosion

Это приводит к взрыву невероятной мощности,

we call a supernova.

который мы называем Сверхновой.

Now there are two things to note

На данном этапе важно понимать два факта

about how supernovas create elements.

о том, как Сверхновые создают элементы.

First, this explosion releases so much energy

Во-первых, взрыв освобождает так много энергии,

that fusion goes wild

что синтез мгновенно ускоряется,

forming elements with atoms even heavier than iron

формируя из атомов элементы тяжелее железа,

like silver, gold and uranium.

к примеру, серебро, золото и уран.

Second, all the elements that had been accumulating

Во-вторых, все элементы, что скапливаются

in the core of the star,

в ядре звезды,

like carbon, oxygen, nitrogen, iron,

такие как углерод, азот, железо,

as well as all of those formed in the supernova explosion,

и те, что возникли во время взрыва Сверхновой,

are ejected in to interstellar space

выбрасываются в межзвёздное пространство,

where they mix with the gas that's already there.

где они смешиваются с газом.

History then repeats itself.

История повторяется.

Gas clouds, now containing many elements

Газ сгущается, включая в себя уже значительно больше элементов,

besides the original hydrogen and helium,

помимо первоначальных водорода и гелия,

have higher density areas

образуя места с ещё более высокой плотностью

that attract more matter, and so on.

и притягивая больше материи и так далее.

As before, new stars result.

Как и раньше, такой процесс приводит к появлению новых звёзд.

Our sun was born this way about 5 billion years ago.

Наше Солнце родилось таким же образом около 5 миллиардов лет назад.

That means that the gas it arose from

Это означает, что газ, исходящий от Солнца,

had itself been enriched with many elements

обогащался множеством элементов,

from supernova explosions since the universe began.

синтезированных во время взрывов Сверхновой со времён начала Вселенной.

So that's how the sun wound up with all the elements.

Именно так Солнце и смешивается со всеми элементами.

It's still mostly hydrogen at 71 percent,

Водород по-прежнему преобладает в составе — 71%,

with most of the rest being helium at 27 percent.

остальную часть занимает преимущественно гелий — 27%.

But bear in mind

Но помните,

that while the first stars were made up

в то время как звёзды формировались

of hydrogen and helium alone,

только из водорода и гелия,

the remaining elements in the periodic table

около 2% от массы Солнца составляет

make up two percent of the sun.

масса атомов других элементов периодической таблицы.

And what about Earth?

А как насчёт Земли?

Planets form as an incidental process to star formation

Планета — это побочный продукт грандиозного процесса формирования звезды,

out of the same gas cloud as the star itself.

возникший из аналогичного газового облака.

Small planets like ours don't have enough gravity

Маленькие планеты, как наша, не обладают достаточной силой притяжения,

to hold on to much hydrogen or helium gas

чтобы удержать много водорода или гелия,

since both of those are very light.

так как оба газа довольно лёгкие.

So, even though carbon, nitrogen, oxygen and so on

Потому, несмотря на то, что углерод, азот, кислород и остальные

made up only two percent of the gas cloud from which Earth was formed,

составляли только 2% газового облака, из которого образовалась Земля,

these heavier elements form the bulk of our planet

эти более тяжёлые элементы сформировали большую часть планеты

and everything on it.

и всё, что на ней.

Think about this:

Задумайтесь:

with the exception of hydrogen and some helium,

за исключением водорода и гелия,

the ground you walk on,

земля, по которой вы ходите,

the air you breath, you,

воздух, которым дышите, вы сами —

everything is made of atoms

всё состоит из атомов,

that were created inside stars.

которые возникли внутри звёзд.

When scientists first worked this out

Когда учёные впервые узнали об этом

over the first half of the 20th Century,

в первой половине 20-го века,

the famous astronomer Harlow Shapley commented,

известный астроном Харлоу Шэпли сказал:

"We are brothers of the boulders, cousins of the clouds."

«Мы родные братья камней и двоюродные — облаков».