Техника - молодёжи 1945-01-02, страница 15

ПРОИСХОЖДЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ

а_% лившиц

С тех пор, как астрономы определили, что возраст Солнца измеряется миллиардами лет, перед нами встала загадка происхождения солнечной энергии.

Количество энергии, излучаемой' Солнцем в одну секунду, гак велико, что ею можно было бы .-расплавить и превратить в пар ледяную глыбу диаметром в две тысячи километров. И если Солнце, несмотря на это, и в наши дни светит с огромной) яркостью, то. значат, какой-то источник энергии непрерывно -восполнял расход тепла ш света на Солнце за все время его существования.

Прежде всего возникло естественное предложение, что на Солнце сгорают какие-то вещества « при этом выде. ляется много тепла. Но расчеты показали, что если бы даже все Солнце состояло из углерода, то оно должно было бы сгореть всего за три тысячи лет. Происхождение солнечной энергии объясняли и тем, что силы тяготения,-действующие между частицами солнечной материи, заставляют Солнце сжиматься, а сжатие газов (Солнце это ведь газовый шар) всегда сопровождается выделением тепла. Но если Солнце было бы некогда даже в 10 тысяч раз больше, чем теперь, и постепенно сжималось до нынешних его размеров, то и в этом случае выделившееся тепло оказалось бы израсходованным всего за -25 миллионов лет.

В начале XX века изучение радиоактивности открыло ученым новьй » очень мощный источник энергии. Но спектральный анализ показал, что радиоактивных веществ на Солнце мало, и количество энергии, выделяющейся при •распаде атомов этих веществ^ должно быть поэтому здесь сравнительно ничтожно.

Таким образом, долгое время проблема происхождения солнечной энерпш оставалась не решенной. Новые теорий возникли только в последнее время, в связи с развитием ядерной физики, изучающей строение атомных ядер.

S глубинах Солнца температура достигает миллионов градусов. При такой температуре все атомы превращаются в «голые» ядра, лишенные электронов, которые при обычных условиях вращаются вокруг ядер. Ядра в тысячи, раз меньше по объему, чем атомы. И когда они лишаются электронов и сближаются друг с другом, то получаются вещества невиданной' на Земле плотности. 3 то же время огромная температура заставляет эти ядра? двигаться со

скоростями 100—200 километров в секунду. Ш ©от бешено мчащиеся и обладающие огромной энергией ядра атомов в результате необыкновенной плотности солнечного вещества¹ очень часто сталкиваются друг с другом. А лабораь торные опыты физиков показали, что при столкновении ядер атомов могут происходить превращения вещества, порождающие огромные количества энергии.

Эти-то соображения я легли е основу новой теория происхождения солнечной энергии, предложенной недавно астрофизиком- Бэте.

Бэте указал на то, что наиболее легкие газ всех ядер— ядра» водорода — должны врываться внутрь ядер более тяжелых атомов. В первую очередь они будут проникать шутрь атомов малого веса, а таким на Солнце являются главным образом атомы углерода. Опыты и теоретические расчеты показали, что ядро атома углерода может один за другим поглотить четыре ядра водорода, -При: этом будут «возникать все более сложные п тяжелые ядра других элементов. Но следующий, пятый по счету, удар ядра водорода уже разобьет утяжеленное и ставшее менее прочным* ядро, и оно распадется, Бэте доказал, что после распада каждого утяжеленного ядра появится вновь одно ядро углерода, но ядра водорода уже не обнаружатся в (Прежнем виде. Онм превратятся¹ в/ ядро геляя, -которое выделится? при распаде утяжеленного ядра.

Однако масса ядра -гелия несколько меньше, чем масса четырех ядер водорода, из который оно образовалось.

Значит, образование гелия- сопровождается исчезновением массы. А современная физика учит, что при исчезновении. массы возникает огромное «количество энергии. Так, один, грамм массы любого вещества, превращаясь в энергию, дает столько же тепла, сколько получается при сгорании 220 тонн угля.

Подсчеты показали?, что всего одного процента; массы Солнца, если эта масса превратится в энергию, достаточно на поддержание солнечного излучения в течение 100 миллиардов лет»

Но наше Солнце только одна -из бесчисленных ззезд. Поэтому гипотеза. Бэте в случае своего подтверждения позволит понять, откуда черпается энергия излучения во всей вселенной»

МЕДЛЕННЫЙ СВЕТ

з, бовырь

В одном иностранном журнале -недавно была напечатана заметка, содержащая, на первый взгляд, очень странное утверждение:

«Солнечный свет, который мы видим в настоящее время, зародился около миллиона лет назад в пылающих недрах Солнца, И весь этот бесконечно долгий срок ему понадобился на то, чтобы пройти 700 тысяч километров от центра Солнца к его поверхности», пишет автор заметки, Нетрудно высчитать, что если это так, то свет внутри Солнца движется- со скоростью... 8 сантиметров в час.

Мы привыкли думать, что скорость света огромна. За 8 минут проносится свет 149 миллионов «километров, .отделяющих Солнце от Земли. Всего 8,7 года требуется свету, чтобы преодолеть расстояние между самой яркой звездой —Сириусом —к Землей, равное миллионам миллиардов километров. Как же совместимы эти огромные скорости распространения спета в межзвездном пространстве с его невероятно медленным движением в недрах Солнца? Оказывается, скорость света непостоянна. В пустоте

она равна 300 тысячам километров в -секунду, и почти с такой же скоростью движется свет в воздухе. Но уже в ©оде его скорость падает до 255 тысяч км/сек. Сквозь . отекло свет проникает со скоростью 200 тысяч километров в секунду, в алмазе его скорость снижается до 120 тысяч километров в секунду, а в прозрачной пластинке кремня —до 70 тысяч километров в секунду. Таковы скорости распространение света сквозь земные вещества. Но состояние «вещества} «а» Солнце резко отличается¹ от состояния земных веществ. На Земле все состоит из атомов •или. соединений атомов-молекул. В недрах Солнца имеются только «голые» ядра атомов и* свободные электроны, которые могут сближаться друг с другом гораздо теснее, чем обычные атомы. Солнечное вещество* представляет собой своеобразную среду, в 110 раз более плотную, чем ©ода. По этой причине, а также потому, что лучистая энергия взаимодействует с «голыми» ядрами атомов не таяд как с обычным» атомами, свет » распространяется внутри Солнца с ничтожной- скоростью.