1
00:00:07,053 --> 00:00:09,173
Каково происхождение вещей?

2
00:00:09,173 --> 00:00:10,267
Камня?

3
00:00:10,267 --> 00:00:11,327
Коровы?

4
00:00:11,327 --> 00:00:12,482
Человеческого сердца?

5
00:00:12,482 --> 00:00:15,602
Не вещей самих по себе, конечно, 
а того, из чего они состоят, —

6
00:00:15,602 --> 00:00:18,555
атомов, строительных материалов
всего сущего.

7
00:00:18,555 --> 00:00:22,893
Чтобы ответить на этот вопрос,
обратимся к закону сохранения массы.

8
00:00:22,893 --> 00:00:25,757
Согласно закону,
рассмотрим замкнутую систему,

9
00:00:25,757 --> 00:00:29,969
защищённую так, что ни энергия, 
ни вещество не проникают в неё.

10
00:00:29,969 --> 00:00:34,248
Внутри такой системы масса, 
также известная как вещество и энергия,

11
00:00:34,248 --> 00:00:37,068
не может быть создана или уничтожена.

12
00:00:37,068 --> 00:00:39,775
Вселенная, насколько нам известно,

13
00:00:39,775 --> 00:00:41,828
является замкнутой системой.

14
00:00:41,828 --> 00:00:45,931
Прежде чем перейти к этому вопросу,
рассмотрим систему намного меньше и легче.

15
00:00:45,931 --> 00:00:49,118
Возьмём 6 атомов углерода,
12 атомов водорода

16
00:00:49,118 --> 00:00:51,912
и 18 атомов кислорода.

17
00:00:51,912 --> 00:00:55,605
Применив немного энергии,
молекулы можно привести в действие.

18
00:00:55,605 --> 00:00:58,692
Соединяясь, атомы образуют
хорошо известные нам молекулы.

19
00:00:58,692 --> 00:00:59,946
Например, молекулы воды

20
00:00:59,946 --> 00:01:01,743
и углекислого газа.

21
00:01:01,743 --> 00:01:04,157
Мы не можем создать
или уничтожить массу.

22
00:01:04,157 --> 00:01:07,811
Мы остаёмся с тем, что у нас есть.
Что же тогда мы можем сделать?

23
00:01:07,811 --> 00:01:09,768
Атомы существуют сами по себе.

24
00:01:09,768 --> 00:01:14,341
Давайте разберёмся. Атомы сформировали
по шесть молекул углекислого газа и воды.

25
00:01:14,341 --> 00:01:19,185
Воздействие небольшого количества энергии
может привести к их преобразованию в сахар

26
00:01:19,185 --> 00:01:21,183
и газообразный кислород.

27
00:01:21,183 --> 00:01:26,997
Мы брали 6 атомов углерода,
12 атомов водорода и 18 атомов кислорода.

28
00:01:26,997 --> 00:01:31,170
Применённая энергия 
скопилась в соединениях между атомами.

29
00:01:31,170 --> 00:01:33,321
Мы можем повторно высвободить
эту энергию

30
00:01:33,321 --> 00:01:36,887
и преобразовать сахар обратно 
в воду и углекислый газ,

31
00:01:36,887 --> 00:01:39,556
т.е. получить исходные атомы.

32
00:01:39,556 --> 00:01:44,149
Давайте уберём несколько атомов
и попробуем получить что-то взрывоопаснее.

33
00:01:44,149 --> 00:01:48,588
Например, метан, который в основном
ассоциируется с выделением газов,

34
00:01:48,588 --> 00:01:51,132
а также используется как ракетное топливо.

35
00:01:51,132 --> 00:01:53,786
Добавив немного атомов кислорода
и применив энергию,

36
00:01:53,786 --> 00:01:55,616
к примеру, от пламени спички,

37
00:01:55,616 --> 00:02:00,661
мы получим двуокись углерода, 
воду и ещё большее количество энергии.

38
00:02:00,661 --> 00:02:03,775
Обратите внимание, перед реакцией
в метане было 4 атома водорода.

39
00:02:03,775 --> 00:02:08,666
В конце также осталось 4 атома водорода,
которые преобразовались в 2 молекулы воды.

40
00:02:08,666 --> 00:02:13,573
В заключение
рассмотрим пропан — ещё один горючий газ.

41
00:02:13,573 --> 00:02:16,731
Добавляем атомы кислорода, поджигаем...
Ба-бах!

42
00:02:16,731 --> 00:02:18,885
Ещё больше молекул воды
и углекислого газа.

43
00:02:18,885 --> 00:02:20,784
В этот раз мы получили 3 молекулы СО2,

44
00:02:20,784 --> 00:02:24,443
так как молекула пропана 
изначально содержала 3 атома углерода,

45
00:02:24,443 --> 00:02:26,590
и они не могут никуда исчезнуть.

46
00:02:26,590 --> 00:02:30,451
С таким небольшим количеством атомов
можно создать множество реакций.

47
00:02:30,451 --> 00:02:33,764
Закон сохранения массы тем не менее
остаётся всегда неизменным.

48
00:02:33,764 --> 00:02:36,748
В какую бы реакцию 
не вступили бы вещество и энергия,

49
00:02:36,748 --> 00:02:40,216
их количество после реакции
будет таким же, как и до реакции.

50
00:02:40,216 --> 00:02:42,673
Если массу нельзя создать или уничтожить,

51
00:02:42,673 --> 00:02:45,957
то что же является первоисточником атомов?

52
00:02:45,957 --> 00:02:49,397
Давайте повернём время вспять.

53
00:02:49,397 --> 00:02:53,573
Дальше... дальше... дальше...
слишком далеко.

54
00:02:53,573 --> 00:02:54,892
Вот он!

55
00:02:54,892 --> 00:02:56,378
Большой взрыв.

56
00:02:56,378 --> 00:02:59,908
Водород образовался
из раскалённого моря элементарных частиц

57
00:02:59,908 --> 00:03:03,979
через три минуты
с момента образования нашей вселенной.

58
00:03:03,979 --> 00:03:07,846
В результате скопление групп атомов
привело к образованию звёзд.

59
00:03:07,846 --> 00:03:12,085
Ядерная реакция внутри звёзд
соединила лёгкие химические элементы,

60
00:03:12,085 --> 00:03:13,980
такие как водород и гелий.

61
00:03:13,980 --> 00:03:17,706
Так произошли более тяжёлые элементы,
такие как углерод и кислород.

62
00:03:17,706 --> 00:03:21,310
На первый взгляд может показаться,
что всё это нарушает законы физики.

63
00:03:21,310 --> 00:03:23,847
При реакции выделяется
огромное количество энергии,

64
00:03:23,847 --> 00:03:25,747
казалось бы, из ниоткуда.

65
00:03:25,747 --> 00:03:28,952
Тем не менее благодаря знаменитому
уравнению Эйнштейна

66
00:03:28,952 --> 00:03:32,108
нам известно, что энергия равна массе.

67
00:03:32,108 --> 00:03:34,871
Получается, что суммарная масса
первоначальных атомов

68
00:03:34,871 --> 00:03:38,982
ненамного больше массы
получившихся атомов.

69
00:03:38,982 --> 00:03:43,937
То есть, потеря массы соответствует
выделенной энергии,

70
00:03:43,937 --> 00:03:49,587
которая исходит от звёзд в виде света,
тепла и частиц высокой энергии.

71
00:03:49,587 --> 00:03:52,103
Впоследствии появилась сверхновая звезда,

72
00:03:52,103 --> 00:03:54,586
рассеивающая свои частицы в космосе.

73
00:03:54,586 --> 00:03:58,380
Словом, эти частицы встретили друг друга,
а также атомы других сверхновых,

74
00:03:58,380 --> 00:03:59,889
сформировали Землю,

75
00:03:59,889 --> 00:04:04,003
а спустя 4,6 миллиарда лет 
они собрались, чтобы сыграть свою роль

76
00:04:04,003 --> 00:04:06,892
в нашей маленькой замкнутой системе.

77
00:04:06,892 --> 00:04:11,619
Но они едва ли столь же интересны,
как атомы, из которых состоит человек,

78
00:04:11,619 --> 00:04:12,941
или корова,

79
00:04:12,941 --> 00:04:14,190
или камень.

80
00:04:14,190 --> 00:04:17,211
Вот почему, согласно знаменитому
высказыванию Карла Сагана,

81
00:04:17,211 --> 00:04:19,970
мы все состоим из звёздной пыли.