WEBVTT 00:00:19.396 --> 00:00:23.690 У меня есть небольшая проблема, но конференция продолжается. 00:00:26.390 --> 00:00:28.096 Моя кровь красная. 00:00:28.706 --> 00:00:30.553 В Вене тоже кровь красная? 00:00:30.893 --> 00:00:32.281 (Смех) 00:00:32.281 --> 00:00:33.892 Подозреваю, что да. 00:00:36.742 --> 00:00:38.579 Почему кровь красная? 00:00:40.342 --> 00:00:42.841 Кто-нибудь знает? Вы можете сказать мне, почему? 00:00:42.841 --> 00:00:43.940 (Аудитория) Это железо. 00:00:43.940 --> 00:00:45.932 Да, это железо. 00:00:45.932 --> 00:00:49.460 Это железо в гемоглобине, в крови, циркулирующей в нас, 00:00:49.880 --> 00:00:51.640 это оно делает кровь красной. 00:00:52.380 --> 00:00:54.382 Железо — это один из химических элементов, 00:00:54.382 --> 00:00:56.476 и я поговорю о нём прямо сейчас. 00:00:56.476 --> 00:00:57.661 Но только сперва... 00:00:58.401 --> 00:01:00.262 (Смех) 00:01:00.262 --> 00:01:01.648 ...томатный кетчуп. 00:01:02.202 --> 00:01:04.674 Мы услышим ещё о томатах позже. 00:01:04.674 --> 00:01:07.114 (Смех) (Аплодисменты) 00:01:12.720 --> 00:01:16.232 Давайте вернёмся к химическим элементам и железу. 00:01:16.482 --> 00:01:19.341 Железо действительно является одним из химических элементов, 00:01:19.341 --> 00:01:23.140 и, даже если вы не химик, вы, наверно, знаете некоторые другие элементы. 00:01:25.950 --> 00:01:29.206 Ответ одного студента на экзамене: 00:01:29.206 --> 00:01:32.131 [H2O — это горячая вода, а CO2 — это холодная вода.] 00:01:32.131 --> 00:01:34.412 (Смех) 00:01:38.605 --> 00:01:41.444 Итак, знаете ли вы, что такое H2O? 00:01:42.134 --> 00:01:45.463 (Аудитория) Вода. Джоселин Бернелл: Вода. А CO2? 00:01:45.463 --> 00:01:47.704 (Аудитория) Углекислый газ. ДжБ: Углекислый газ. 00:01:47.704 --> 00:01:51.233 Итак, у нас тут ещё три химических элемента: 00:01:51.233 --> 00:01:54.052 водород, кислород и углерод. 00:01:54.852 --> 00:01:57.992 Поскольку мы заговорили об экзаменационных вопросах для студентов, 00:01:57.992 --> 00:01:59.280 вот ещё один о воде: 00:02:00.000 --> 00:02:02.237 вода состоит из двух родов... 00:02:02.237 --> 00:02:04.727 [Вода состоит из двух родов, кислорода и водорода.] 00:02:04.727 --> 00:02:07.252 [Кислород — это кислый род, водород — это вода и род.] 00:02:07.252 --> 00:02:09.167 (Смех) 00:02:14.723 --> 00:02:19.213 Эти ответы были даны в Соединённых Штатах Америки, но... 00:02:19.213 --> 00:02:21.993 (Смех) (Аплодисменты) 00:02:26.174 --> 00:02:29.461 Там появляются самые разные потрясающие вещи, 00:02:29.461 --> 00:02:30.761 претворяемые потом в жизнь. 00:02:32.975 --> 00:02:36.441 Возможно, некоторые из вас помнят таблицу вроде этой — 00:02:36.441 --> 00:02:38.933 вы могли видеть её в химической лаборатории. 00:02:39.493 --> 00:02:41.771 Её можно увидеть и в других местах, 00:02:41.771 --> 00:02:46.636 в наше время даже на чайных полотенцах, кружках, сумках, ручках. 00:02:47.716 --> 00:02:49.843 Это расположенные в виде таблицы 00:02:49.843 --> 00:02:53.383 более 100 известных нам химических элементов. 00:02:55.093 --> 00:02:57.633 У нас в Оксфорде 00:02:58.133 --> 00:03:00.954 её можно увидеть также на такси и автобусах — 00:03:00.954 --> 00:03:02.769 но это Оксфорд. 00:03:02.769 --> 00:03:04.604 (Смех) 00:03:06.243 --> 00:03:10.570 В нашем теле, в циркулирующей в нас крови, есть, конечно же, железо. 00:03:10.570 --> 00:03:15.581 Есть также и водород, и кислород, поскольку мы на две трети состоим из воды. 00:03:15.961 --> 00:03:19.971 В наших тканях есть углерод, а в костях — кальций. 00:03:22.781 --> 00:03:26.453 Я буду обсуждать в основном железо, потому что моё выступление будет коротким. 00:03:27.774 --> 00:03:32.382 Откуда же берётся железо и эти остальные элементы? 00:03:32.382 --> 00:03:34.721 Как оно попадает в наши тела? 00:03:35.151 --> 00:03:37.435 Его почти нет в воздухе. 00:03:38.545 --> 00:03:42.454 Оно попадает к нам через то, что мы едим — растения и животных. 00:03:44.014 --> 00:03:48.083 Как попадает железо в растения и животных? 00:03:49.533 --> 00:03:51.354 Из земли. 00:03:51.814 --> 00:03:53.668 Как оно попало в землю? 00:03:53.668 --> 00:03:56.036 Где оно было до этого? 00:03:57.976 --> 00:03:59.889 Я расскажу вам о том, 00:03:59.889 --> 00:04:04.234 как звёзды создали химические элементы, 00:04:04.234 --> 00:04:09.612 главные составляющие жизни — кислород, углерод, кальций, железо. 00:04:10.102 --> 00:04:12.305 Основное внимание я уделю железу. 00:04:14.075 --> 00:04:18.463 Звёзды образуются в тёмных уголках галактики, 00:04:18.463 --> 00:04:19.950 в тёмных областях. 00:04:20.380 --> 00:04:23.603 Частицы газа и пыли кружатся 00:04:23.883 --> 00:04:25.531 и случайно образуют сгусток. 00:04:25.531 --> 00:04:28.724 Его гравитация увеличивается, и к нему притягиваются другие частицы, 00:04:28.724 --> 00:04:31.339 гравитация возрастает, притягивается ещё больше частиц. 00:04:31.339 --> 00:04:33.621 За несколько миллионов лет 00:04:33.621 --> 00:04:38.723 этот маленький сгусток вырастает и становится полноценной звездой. 00:04:39.833 --> 00:04:43.455 Когда температура посередине этого сгустка 00:04:43.455 --> 00:04:46.103 достигает примерно 10 миллионов градусов, 00:04:46.103 --> 00:04:48.377 начинается ядерная реакция, 00:04:48.377 --> 00:04:53.948 а именно, ядерная реакция превращения водорода в гелий. 00:04:54.718 --> 00:04:58.349 При этом выделяется энергия, и она выходит со светом, излучаемым звездой. 00:04:59.919 --> 00:05:02.067 Это происходит в нашем Солнце: 00:05:02.067 --> 00:05:07.676 в нём ежесекундно сжигается около 600 миллионов тонн водорода. 00:05:08.526 --> 00:05:11.382 Это происходит уже в течение пяти миллиардов лет. 00:05:11.382 --> 00:05:15.047 Это будет происходить ещё пять миллиардов лет. 00:05:15.697 --> 00:05:21.541 Вскоре после того это прекратится, но это неважно для моего рассказа. 00:05:21.541 --> 00:05:23.576 (Смех) 00:05:23.576 --> 00:05:27.153 Мы обратим своё внимание на очень малое подмножество звёзд — 00:05:27.153 --> 00:05:29.293 на исключительно массивные звёзды, 00:05:29.293 --> 00:05:33.345 размер которых превышает размер нашего Солнца в 10, 20, 30 раз. 00:05:34.435 --> 00:05:36.709 Возможно, вы знаете примеры таких звёзд: 00:05:36.709 --> 00:05:42.517 Плеяды — в зимнем небе они находятся около созвездия Орион, 00:05:42.517 --> 00:05:43.731 а также Бетельгейзе — 00:05:43.731 --> 00:05:48.774 это красноватая звезда наверху слева в созвездии Орион. 00:05:49.904 --> 00:05:53.936 Эти большие звёзды вначале превращают водород в гелий, 00:05:53.936 --> 00:05:55.443 а затем гелий в углерод, 00:05:55.443 --> 00:05:59.509 и двигаются по периодической таблице, 00:05:59.509 --> 00:06:02.812 пока в центре их ядра не образуется железо. 00:06:03.362 --> 00:06:07.630 Во Вселенной железо появляется впервые именно там — 00:06:08.070 --> 00:06:10.054 в ядрах некоторых звёзд. 00:06:11.664 --> 00:06:16.261 Для нас нет особой пользы в том, что оно находится в ядрах звёзд. 00:06:17.591 --> 00:06:23.512 Но на помощь приходит драматическая смерть звезды. 00:06:25.482 --> 00:06:30.430 Вот пара фотографий: «до» и «после». 00:06:31.220 --> 00:06:34.877 Этот объект виден в южном полушарии — 00:06:34.877 --> 00:06:37.614 он называется Большим Магеллановым Облаком. 00:06:38.034 --> 00:06:42.196 Это маленькая галактика, находящаяся вне нашей, но довольно близко. 00:06:42.726 --> 00:06:46.317 Наверху слева мы видим газ, излучающий свет, 00:06:47.167 --> 00:06:50.020 довольно большое количество розового газообразного водорода, 00:06:50.020 --> 00:06:51.898 миллионы звёздочек. 00:06:52.348 --> 00:06:55.627 Одна из них, внизу справа, отмечена стрелкой. 00:06:57.147 --> 00:06:59.958 Для тех из вас, кто не является астрофизиками, 00:07:00.388 --> 00:07:03.478 стрелка добавлена после фотографирования. 00:07:03.478 --> 00:07:05.720 (Смех) 00:07:07.738 --> 00:07:13.536 Но эта непривлекающая внимания звезда, выделенная нами при помощи стрелки, 00:07:13.536 --> 00:07:14.878 становится вот такой, 00:07:15.768 --> 00:07:19.810 и вам не нужна стрелка, чтобы увидеть этот объект внизу справа. 00:07:20.870 --> 00:07:24.354 Эта звезда катастрофично взорвалась. 00:07:24.934 --> 00:07:26.999 Она была одной из больших звёзд, 00:07:26.999 --> 00:07:30.175 таких, какие есть в созвездии Плеяды, или Бетельгейзе. 00:07:30.175 --> 00:07:34.177 Она прошла весь путь превращений различных химических элементов. 00:07:34.177 --> 00:07:37.757 У неё образовался ряд оболочек с железом посередине, 00:07:37.757 --> 00:07:40.359 а другими элементами поверх него, 00:07:41.119 --> 00:07:43.237 и она взорвалась. 00:07:44.487 --> 00:07:47.986 Физика этого взрыва довольно сложная, 00:07:47.986 --> 00:07:50.388 и я не буду обсуждать её в деталях, 00:07:50.388 --> 00:07:52.971 но этот взрыв катастрофичен. 00:07:53.871 --> 00:07:56.658 Мы считали раньше, что он приводит к полной катастрофе. 00:07:56.658 --> 00:08:01.047 Теперь мы знаем, что пульсары, упомянутые Владом в его введении, 00:08:01.047 --> 00:08:04.569 образуются из ядер этих взрывающихся звёзд. 00:08:04.569 --> 00:08:10.016 Но 95% звёздного вещества выбрасывается в пространство, 00:08:11.376 --> 00:08:14.895 что означает, что по всему пространству распространяются 00:08:15.445 --> 00:08:19.618 полезные химические элементы, находившиеся внутри звезды: 00:08:19.618 --> 00:08:23.614 кислород, кальций, углерод, железо 00:08:24.794 --> 00:08:27.064 становятся доступными 00:08:27.064 --> 00:08:30.272 благодаря катастрофическому терминальному взрыву 00:08:30.272 --> 00:08:32.218 именно этой звезды. 00:08:35.168 --> 00:08:41.388 Как они попадают оттуда к нам — довольно долгая история, 00:08:41.928 --> 00:08:44.628 и я собираюсь показать это при помощи жестикуляции. 00:08:45.908 --> 00:08:48.289 Вы, наверно, знаете в какой-то степени, 00:08:48.289 --> 00:08:52.238 что у профессоров физики немного сомнительная репутация. 00:08:52.238 --> 00:08:53.190 (Смех) 00:08:53.190 --> 00:08:56.326 Женщины — полные сумасбродки! 00:08:56.759 --> 00:08:58.847 На мне это сейчас подтвердится! 00:08:58.847 --> 00:09:00.771 (Аплодисменты) 00:09:05.317 --> 00:09:07.805 Итак, эта сцена — Млечный Путь, 00:09:07.805 --> 00:09:09.174 наша Галактика, 00:09:09.614 --> 00:09:13.582 и эта история включает в себя весь Млечный Путь. 00:09:15.002 --> 00:09:18.777 Вот здесь в Млечном Пути находится одно из тёмных облаков, 00:09:18.777 --> 00:09:21.230 в которых иногда рождаются звёзды, 00:09:21.800 --> 00:09:25.698 кружатся частицы газа, молекулы, пыль. 00:09:27.148 --> 00:09:29.241 Случайно здесь появился маленький сгусток. 00:09:29.241 --> 00:09:34.159 У него есть дополнительная гравитация, притягивающая новые частницы пыли и газа, 00:09:34.159 --> 00:09:36.450 масса увеличивается, увеличивается и гравитация, 00:09:36.450 --> 00:09:38.291 притягиваются новые частицы. 00:09:39.591 --> 00:09:44.078 Короче говоря, это будет одна из очень массивных звёзд, 00:09:44.078 --> 00:09:46.949 иначе нам пришлось бы слишком долго ждать здесь. 00:09:47.989 --> 00:09:51.259 Итак, он постепенно увеличивается в размерах. 00:09:52.259 --> 00:09:54.720 Когда он вырастает настолько, 00:09:54.720 --> 00:09:59.268 что температура посередине достигает 10 миллионов градусов, 00:09:59.268 --> 00:10:02.576 в нём начинается цепочка ядерных реакций 00:10:03.026 --> 00:10:07.114 и он горит, превращая водород в гелий. 00:10:07.114 --> 00:10:08.797 Брр! 00:10:10.177 --> 00:10:13.319 Потом в ядре остаётся совсем мало водорода. 00:10:13.959 --> 00:10:16.467 Поэтому он начинает превращать гелий в углерод. 00:10:16.467 --> 00:10:17.468 Брр! 00:10:18.568 --> 00:10:20.219 Это длится недолго. 00:10:20.219 --> 00:10:22.267 Потом в ядре остаётся совсем мало гелия, 00:10:22.267 --> 00:10:26.226 поэтому он превращает углерод в кислород, кислород... 00:10:26.226 --> 00:10:28.409 Брр! Брр! Брр! Брр! 00:10:28.409 --> 00:10:29.709 Бум! 00:10:29.709 --> 00:10:31.866 (Смех) 00:10:32.706 --> 00:10:38.116 Многие миллионы тонн вещества, газа, 00:10:38.116 --> 00:10:41.364 распространяются с этого места взрыва 00:10:42.204 --> 00:10:44.126 в какой-то части нашего Млечного Пути. 00:10:46.616 --> 00:10:49.153 Они проникают, медленно, 00:10:49.153 --> 00:10:52.600 но перед нами вечность, спешки нет. 00:10:52.600 --> 00:10:54.144 (Смех) 00:10:54.144 --> 00:10:55.720 Они могут путешествовать, 00:10:55.720 --> 00:10:59.026 и они путешествуют постепенно во всех направлениях, 00:10:59.026 --> 00:11:01.015 но нас интересует вот это. 00:11:02.335 --> 00:11:04.219 Часть попадает сюда, 00:11:05.039 --> 00:11:07.584 где находится другое тёмное облако 00:11:07.584 --> 00:11:10.476 с кружащимися частицами газа и пыли. 00:11:11.246 --> 00:11:15.051 Часть вещества от того удалённого взрыва 00:11:15.051 --> 00:11:16.816 попадает сюда, 00:11:17.216 --> 00:11:21.739 и в этом веществе много углерода и кальция, 00:11:21.739 --> 00:11:24.478 а также железа и кислорода, и так далее. 00:11:24.478 --> 00:11:26.377 Оно становится частью этого облака, 00:11:26.377 --> 00:11:30.165 и случайно образуется маленький сгусток, он получает дополнительную гравитацию, 00:11:30.165 --> 00:11:31.827 притягивает и другие частицы, 00:11:31.827 --> 00:11:34.307 его масса увеличивается, увеличивается и гравитация, 00:11:34.307 --> 00:11:35.831 притягиваются и другие частицы, 00:11:35.831 --> 00:11:38.347 его масса увеличивается, увеличивается и гравитация, 00:11:38.347 --> 00:11:41.169 и в течение миллиона лет, 10 миллионов лет 00:11:41.169 --> 00:11:43.050 он всё продолжает увеличиваться. 00:11:44.030 --> 00:11:47.070 Прошу позволить мне сказать опять, 00:11:47.070 --> 00:11:50.227 что он также станет одной из тех больших звёзд. 00:11:50.737 --> 00:11:52.977 Иначе нам пришлось бы провести здесь всю ночь. 00:11:53.717 --> 00:11:56.030 Итак, это большая звезда растёт, 00:11:56.030 --> 00:12:01.099 начинаются ядерные реакции и она горит, превращая водород в гелий. 00:12:01.099 --> 00:12:02.199 Брр! 00:12:02.669 --> 00:12:05.033 Кончается водород, сгорает гелий. Брр! 00:12:05.033 --> 00:12:06.620 Кончается гелий, сгорает углерод. 00:12:06.620 --> 00:12:08.965 Брр! Брр! Брр! Брр! Бум! 00:12:08.965 --> 00:12:10.390 (Смех) 00:12:10.390 --> 00:12:12.595 Теперь вы знаете, что происходит дальше. 00:12:12.595 --> 00:12:17.077 Многие миллионы тонн вещества, газа, распространяются с этого места взрыва, 00:12:17.807 --> 00:12:20.987 и часть из них попадает сюда, 00:12:21.667 --> 00:12:25.696 в другую тёмную часть Галактики — Млечного Пути — 00:12:26.596 --> 00:12:29.651 где начинает образовываться звезда. 00:12:30.261 --> 00:12:32.651 Вещество, приходящее оттуда, 00:12:33.191 --> 00:12:38.081 содержит вдвое больше углерода, кальция и железа, и так далее, 00:12:38.081 --> 00:12:40.859 потому что к веществу, произведённому той звездой, 00:12:40.859 --> 00:12:43.430 добавляется вещество от этой звезды. 00:12:44.190 --> 00:12:49.018 Итак, то, что поступает сюда, содержит вдвое больше углерода, 00:12:49.018 --> 00:12:51.117 кальция, железа и так далее. 00:12:51.647 --> 00:12:57.304 А в этом облаке образуется звезда, которая называется Солнцем, 00:12:57.804 --> 00:12:59.143 и она состоит из вещества, 00:12:59.143 --> 00:13:01.473 находившегося в этой области Галактики, 00:13:01.473 --> 00:13:03.933 плюс вещества, пришедшего от той звезды, 00:13:03.933 --> 00:13:06.323 плюс вещества, пришедшего прямиком оттуда, 00:13:06.323 --> 00:13:09.223 и, может быть, ещё от каких-нибудь взрывающихся звёзд. 00:13:09.723 --> 00:13:13.073 Наше Солнце — звезда третьего поколения. 00:13:13.603 --> 00:13:16.673 Наша звезда образовалась поздно, 00:13:17.203 --> 00:13:19.192 и без неё 00:13:19.722 --> 00:13:21.404 нас не было бы здесь. 00:13:22.424 --> 00:13:28.154 Мы можем существовать только около молодой звезды, 00:13:28.154 --> 00:13:31.825 обогащённой предыдущими солнечными циклами. 00:13:33.015 --> 00:13:34.678 Итак, образуется Солнце, 00:13:35.048 --> 00:13:37.305 часть вещества остаётся. 00:13:38.755 --> 00:13:41.341 Вы, наверно, видели изображения планеты Сатурн 00:13:41.341 --> 00:13:43.342 с кольцами вокруг неё. 00:13:43.342 --> 00:13:45.402 Это гигантская версия такой ситуации. 00:13:45.992 --> 00:13:47.621 Итак, образуется Солнце 00:13:48.091 --> 00:13:51.188 и гигантское кольцо частиц вокруг него. 00:13:52.428 --> 00:13:56.213 Давайте займёмся этими вращающимися частицами, 00:13:56.232 --> 00:13:59.043 Маленькие сгустки случайно сталкиваются с другими сгустками, 00:13:59.043 --> 00:14:02.134 они вращаются и сталкиваются с другими сгустками 00:14:02.134 --> 00:14:03.893 и вращаются вместе. 00:14:03.893 --> 00:14:07.723 В конце концов получаются планеты, 00:14:08.353 --> 00:14:11.051 а то, что осталось от кольца, исчезает. 00:14:11.641 --> 00:14:14.461 Планеты состоят из того же вещества, что и Солнце, 00:14:14.461 --> 00:14:17.315 состоящего, как вы помните, из вещества, которое было здесь, 00:14:17.315 --> 00:14:19.316 плюс вещества оттуда и вещества оттуда. 00:14:21.756 --> 00:14:23.533 Образуется восемь планет, 00:14:24.183 --> 00:14:26.062 Плутон не считается. 00:14:26.062 --> 00:14:28.063 (Смех) 00:14:28.903 --> 00:14:31.115 Плутон был захвачен позже. 00:14:31.615 --> 00:14:35.095 Можно считать Плутон приёмным ребёнком, если хотите. 00:14:35.605 --> 00:14:37.461 Остальные — дети от рождения. 00:14:38.801 --> 00:14:43.092 Итак, эти планеты состоят по существу из того же вещества, что и Солнце, 00:14:44.042 --> 00:14:47.064 состоящее из вещества, которое было здесь, 00:14:47.064 --> 00:14:52.602 плюс частиц от взрывающихся звёзд со всей нашей Галактики. 00:14:52.602 --> 00:14:55.273 Мы не можем сказать, от каких конкретно. 00:14:55.273 --> 00:14:57.696 И от той, и от этой, и от той, 00:14:57.696 --> 00:15:00.192 и от той, и от той, и от той — 00:15:00.612 --> 00:15:03.775 с удвоенным содержанием всех этих полезных химических элементов. 00:15:04.395 --> 00:15:07.524 Планеты состоят из того же самого вещества. 00:15:08.284 --> 00:15:09.575 Разница состоит в том, 00:15:09.575 --> 00:15:12.762 что планеты, находящиеся близко к Солнцу, нагреваются 00:15:12.762 --> 00:15:16.567 и вещества, испаряющиеся легче, уже выпарились. 00:15:17.147 --> 00:15:20.855 У более далёких планет первоначальный состав сохраняется лучше. 00:15:21.635 --> 00:15:24.103 Вот что произошло в общих чертах. 00:15:24.783 --> 00:15:28.375 Так что мы, питающиеся растениями и животными, 00:15:28.375 --> 00:15:31.095 поглощающими элементы из земли, 00:15:31.765 --> 00:15:34.585 состоим из того же вещества, что и земля, 00:15:35.115 --> 00:15:37.664 а земля состоит из того же вещества, что и Солнце, 00:15:38.464 --> 00:15:41.523 которое состоит из веществ остальной части Галактики. 00:15:42.823 --> 00:15:48.164 Так что железо возникло в тех самых очень массивных звёздах, 00:15:48.164 --> 00:15:52.144 в которых произошло множество ядерных реакций. 00:15:53.114 --> 00:15:55.435 Это железо стало нам доступным 00:15:55.435 --> 00:15:59.357 благодаря катастрофическим смертям этих больших звёзд. 00:15:59.857 --> 00:16:02.415 Тут сочетаются уже жизнь и смерть. 00:16:04.175 --> 00:16:07.692 Если бы не было этих звёзд, в частности, погибших, 00:16:07.692 --> 00:16:09.543 нас бы здесь не было. 00:16:10.633 --> 00:16:14.245 В конечном счёте, мы в большой степени 00:16:14.245 --> 00:16:15.863 являемся детьми звёзд, 00:16:16.753 --> 00:16:19.623 до такой степени, что можно сказать, 00:16:19.983 --> 00:16:22.143 что мы — звёзды. 00:16:22.853 --> 00:16:24.263 Спасибо. 00:16:24.263 --> 00:16:26.605 (Аплодисменты)