05.12.2016
сияние звезд

Как горят и светятся звезды? Идеи Артура Эддингтона

Рейтинг:  0 / 5

Звезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активна
 

Вопрос, откуда Солнце берет такое большое количество энергии, не одно столетие мучал ученых. Было множество гипотез. Британский лорд Кельвин и немецкий ученый Гельмгольц выдвинули идею о том, что в результате очень медленного гравитационного сжатия такого массивного объекта, как Солнце, и возникает энергия в виде тепла. Но эта гипотеза вскоре была опровергнута, и до начала XX века механизм работы звезд был неизвестен.

Первую теорию, близкую к истинному познанию природы горения звезд, озвучил британский физик Эрнест Резерфорд. Ученый предположил, что источником энергии является радиоактивный распад, который не так давно был открыт и находился на пике исследований. В 1920 году, развивая идею Резерфорда, величайший физик-теоретик и экспериментатор Артур Эддингтон выдвинул гипотезу о термоядерных превращениях внутри солнечного ядра. Он говорил, что благодаря колоссальным давлению и температуре ядра атомов водорода превращаются в гелий, в результате высвобождается огромное количество энергии. Прежде чем вникать в детали теории Эддингтона, стоит подробнее остановиться на его незаурядной и удивительной личности.

Будущий величайший ученый родился в Англии в 1882 году в семье, отличавшейся высоким уровнем культуры и религиозности. С раннего детства мальчик поражал интеллектуальными способностями, считать он научился раньше, чем читать, причем не просто складывал небольшие числа, а знал таблицу умножения до 24x24. По его собственным словам, астрономия привлекла его благодаря большим числам, и с шести лет юный естествоиспытатель увлекался наблюдениями за ночным небом.

В школьные и университетские годы Эддингтон проявлял себя необычайно талантливым и даже гениальным учеником. При этом он не был замкнутым человеком: занимался спортом, любил шумные компании и всегда находился в центре внимания. Помимо физики и математики увлекался литературой, шахматами, состоял во множестве студенческих клубов и кружков. Окончив Оуэновский колледж со степенью бакалавра осенью 1902 года, Эддингтон поступает в самое престижное на тот момент учебное заведение в области физико-математических наук — Тринити-колледж Кембриджского университета — на кафедру, где обучался и преподавал сам сэр Исаак Ньютон. Гениальный юноша с блеском учится и уже через два года успешно сдает сложнейший экзамен, получая престижную степень бакалавра искусств. С 1905 года новоиспеченный бакалавр читает в университете лекции, но это занятие не слишком радует ученого. Он не любил тратить много времени на преподавание, поэтому спустя полгода с радостью принял приглашение королевской Гринвичской обсерватории занять должность главного ассистента.

В 1907 году Артур Эддингтон становится членом Королевского астрономического общества, в 1913-м избирается профессором астрономии Кембриджского университета, а в 1914 году — членом Лондонского королевского общества и директором университетской лаборатории. Первое всемирное признание приходит к ученому благодаря экспериментальному подтверждению общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Эддингтон проверял предсказывающее теорией искривление пространства-времени во время солнечного затмения 29 мая 1919 года. Грандиозное подтверждение гипотез Эйнштейна сблизило двух великих ученых.

Несомненно, главным делом жизни Артура Эддингтона стало исследование состава и структуры одних из самых удивительных космических объектов — звезд.

Размеры звёзд

Как уже было сказано, предпосылками к истинному пониманию механизма работы звезд стали идеи Эрнеста Резерфорда. Артур Эддингтон предположил, что космические светила состоят из ионизированного газа, или плазмы, а не жидкости, как считалось ранее. Ученый понял, что главные силы, управляющие процессами в недрах звезд, — это гравитация, которая сжимает внешние слои к центру, и сила, возникающая в результате давления вырывающихся световых квантов и горячего газа. Таким образом эти силы компенсируют друг друга, и звезда находится в относительно равновесном состоянии. Если же звезда перегревается, давление ее внутренних слоев становится сильнее, и гравитация начинает проигрывать. В этом случае светило расширяется до тех пор, пока не остынет, и затем снова начинает сжиматься. Создается ощущение, будто бы газовый гигант дышит, и возникает на первый взгляд парадоксальная ситуация, которую сам Эддингтон описывал словами: «Чтобы звезду охладить, надо ее нагреть».

Поняв природу светил, ученый получил зависимость светимости от массы, которая позволила экспериментально доказать все гипотезы Эддингтона. Наконец-то стало понятно, что тем скрытым источником энергии звезд, который так долго искали ученые, является термоядерный синтез, протекающий в их недрах. И потом, посред-ствам конвективного переноса, высвободившаяся энергия продвигается к верхним слоям газовых гигантов и излучается с их поверхности.

Также Артур Эддингтон создал теорию белых карликов — звезд, плотность которых в миллионы раз превышает плотность обычных светил. Эти объекты будоражили воображение людей, ученые не могли поверить в то, что белые карлики существуют, так как на Земле не встречается материя такой колоссальной плотности, которая предсказывалась теорией. Доказательство своих гипотез Эддингтон предоставил спустя 10 лет, когда понял, что необычное красное смещение света, приходящего от некоторых светил ночного неба, вызвано влиянием их сильного гравитационного поля. А такое возможно, только если звезды обладают огромной массой или, соответственно, большими плотностями материи, из которой состоят.

Помимо упомянутых открытий, Эддингтон написал множество работ по философии, занимался популяризацией физики. В 1930 году он был посвящен в рыцари и избран президентом Королевского астрономического общества. Его жизнь — достойный пример сочетания ума и необычайной простоты характера.

  1. Последние
  2. Популярные
Загрузка...

Новости технологий сегодня

Наш сайт посвящен новостям в сфере высоких технологий, а также инноваций в мире интернета, автопромышленности.

Представлены материалы по развитию технологических компаний и стартапов. Интересным будет информация по настройке и хакингу гаджетов и устройств на Android, Apple iOS и прочее. Покажем как правильно выбирать устройства для покупок.

В процессе наших экспериментов с сайтами по оптимизации и настройке, в рубрике Вебмастер Мы делимся своим опытом в том как создать свой сайт на популярных платформах Joomla, Wordpress, настроить его и оптимизировать.

Самые популярные метки