WEBVTT

00:00:07.053 --> 00:00:09.173
Каково происхождение вещей?

00:00:09.173 --> 00:00:10.267
Камня?

00:00:10.267 --> 00:00:11.327
Коровы?

00:00:11.327 --> 00:00:12.482
Человеческого сердца?

00:00:12.482 --> 00:00:15.602
Не вещей самих по себе, конечно, 
а того, из чего они состоят, —

00:00:15.602 --> 00:00:18.555
атомов, строительных материалов
всего сущего.

00:00:18.555 --> 00:00:22.893
Чтобы ответить на этот вопрос,
обратимся к закону сохранения массы.

00:00:22.893 --> 00:00:25.757
Согласно закону,
рассмотрим замкнутую систему,

00:00:25.757 --> 00:00:29.969
защищённую так, что ни энергия, 
ни вещество не проникают в неё.

00:00:29.969 --> 00:00:34.248
Внутри такой системы масса, 
также известная как вещество и энергия,

00:00:34.248 --> 00:00:37.068
не может быть создана или уничтожена.

00:00:37.068 --> 00:00:39.775
Вселенная, насколько нам известно,

00:00:39.775 --> 00:00:41.828
является замкнутой системой.

00:00:41.828 --> 00:00:45.931
Прежде чем перейти к этому вопросу,
рассмотрим систему намного меньше и легче.

00:00:45.931 --> 00:00:49.118
Возьмём 6 атомов углерода,
12 атомов водорода

00:00:49.118 --> 00:00:51.912
и 18 атомов кислорода.

00:00:51.912 --> 00:00:55.605
Применив немного энергии,
молекулы можно привести в действие.

00:00:55.605 --> 00:00:58.692
Соединяясь, атомы образуют
хорошо известные нам молекулы.

00:00:58.692 --> 00:00:59.946
Например, молекулы воды

00:00:59.946 --> 00:01:01.743
и углекислого газа.

00:01:01.743 --> 00:01:04.157
Мы не можем создать
или уничтожить массу.

00:01:04.157 --> 00:01:07.811
Мы остаёмся с тем, что у нас есть.
Что же тогда мы можем сделать?

00:01:07.811 --> 00:01:09.768
Атомы существуют сами по себе.

00:01:09.768 --> 00:01:14.341
Давайте разберёмся. Атомы сформировали
по шесть молекул углекислого газа и воды.

00:01:14.341 --> 00:01:19.185
Воздействие небольшого количества энергии
может привести к их преобразованию в сахар

00:01:19.185 --> 00:01:21.183
и газообразный кислород.

00:01:21.183 --> 00:01:26.997
Мы брали 6 атомов углерода,
12 атомов водорода и 18 атомов кислорода.

00:01:26.997 --> 00:01:31.170
Применённая энергия 
скопилась в соединениях между атомами.

00:01:31.170 --> 00:01:33.321
Мы можем повторно высвободить
эту энергию

00:01:33.321 --> 00:01:36.887
и преобразовать сахар обратно 
в воду и углекислый газ,

00:01:36.887 --> 00:01:39.556
т.е. получить исходные атомы.

00:01:39.556 --> 00:01:44.149
Давайте уберём несколько атомов
и попробуем получить что-то взрывоопаснее.

00:01:44.149 --> 00:01:48.588
Например, метан, который в основном
ассоциируется с выделением газов,

00:01:48.588 --> 00:01:51.132
а также используется как ракетное топливо.

00:01:51.132 --> 00:01:53.786
Добавив немного атомов кислорода
и применив энергию,

00:01:53.786 --> 00:01:55.616
к примеру, от пламени спички,

00:01:55.616 --> 00:02:00.661
мы получим двуокись углерода, 
воду и ещё большее количество энергии.

00:02:00.661 --> 00:02:03.775
Обратите внимание, перед реакцией
в метане было 4 атома водорода.

00:02:03.775 --> 00:02:08.666
В конце также осталось 4 атома водорода,
которые преобразовались в 2 молекулы воды.

00:02:08.666 --> 00:02:13.573
В заключение
рассмотрим пропан — ещё один горючий газ.

00:02:13.573 --> 00:02:16.731
Добавляем атомы кислорода, поджигаем...
Ба-бах!

00:02:16.731 --> 00:02:18.885
Ещё больше молекул воды
и углекислого газа.

00:02:18.885 --> 00:02:20.784
В этот раз мы получили 3 молекулы СО2,

00:02:20.784 --> 00:02:24.443
так как молекула пропана 
изначально содержала 3 атома углерода,

00:02:24.443 --> 00:02:26.590
и они не могут никуда исчезнуть.

00:02:26.590 --> 00:02:30.451
С таким небольшим количеством атомов
можно создать множество реакций.

00:02:30.451 --> 00:02:33.764
Закон сохранения массы тем не менее
остаётся всегда неизменным.

00:02:33.764 --> 00:02:36.748
В какую бы реакцию 
не вступили бы вещество и энергия,

00:02:36.748 --> 00:02:40.216
их количество после реакции
будет таким же, как и до реакции.

00:02:40.216 --> 00:02:42.673
Если массу нельзя создать или уничтожить,

00:02:42.673 --> 00:02:45.957
то что же является первоисточником атомов?

00:02:45.957 --> 00:02:49.397
Давайте повернём время вспять.

00:02:49.397 --> 00:02:53.573
Дальше... дальше... дальше...
слишком далеко.

00:02:53.573 --> 00:02:54.892
Вот он!

00:02:54.892 --> 00:02:56.378
Большой взрыв.

00:02:56.378 --> 00:02:59.908
Водород образовался
из раскалённого моря элементарных частиц

00:02:59.908 --> 00:03:03.979
через три минуты
с момента образования нашей вселенной.

00:03:03.979 --> 00:03:07.846
В результате скопление групп атомов
привело к образованию звёзд.

00:03:07.846 --> 00:03:12.085
Ядерная реакция внутри звёзд
соединила лёгкие химические элементы,

00:03:12.085 --> 00:03:13.980
такие как водород и гелий.

00:03:13.980 --> 00:03:17.706
Так произошли более тяжёлые элементы,
такие как углерод и кислород.

00:03:17.706 --> 00:03:21.310
На первый взгляд может показаться,
что всё это нарушает законы физики.

00:03:21.310 --> 00:03:23.847
При реакции выделяется
огромное количество энергии,

00:03:23.847 --> 00:03:25.747
казалось бы, из ниоткуда.

00:03:25.747 --> 00:03:28.952
Тем не менее благодаря знаменитому
уравнению Эйнштейна

00:03:28.952 --> 00:03:32.108
нам известно, что энергия равна массе.

00:03:32.108 --> 00:03:34.871
Получается, что суммарная масса
первоначальных атомов

00:03:34.871 --> 00:03:38.982
ненамного больше массы
получившихся атомов.

00:03:38.982 --> 00:03:43.937
То есть, потеря массы соответствует
выделенной энергии,

00:03:43.937 --> 00:03:49.587
которая исходит от звёзд в виде света,
тепла и частиц высокой энергии.

00:03:49.587 --> 00:03:52.103
Впоследствии появилась сверхновая звезда,

00:03:52.103 --> 00:03:54.586
рассеивающая свои частицы в космосе.

00:03:54.586 --> 00:03:58.380
Словом, эти частицы встретили друг друга,
а также атомы других сверхновых,

00:03:58.380 --> 00:03:59.889
сформировали Землю,

00:03:59.889 --> 00:04:04.003
а спустя 4,6 миллиарда лет 
они собрались, чтобы сыграть свою роль

00:04:04.003 --> 00:04:06.892
в нашей маленькой замкнутой системе.

00:04:06.892 --> 00:04:11.619
Но они едва ли столь же интересны,
как атомы, из которых состоит человек,

00:04:11.619 --> 00:04:12.941
или корова,

00:04:12.941 --> 00:04:14.190
или камень.

00:04:14.190 --> 00:04:17.211
Вот почему, согласно знаменитому
высказыванию Карла Сагана,

00:04:17.211 --> 00:04:19.970
мы все состоим из звёздной пыли.