If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание
Текущ час:0:00Обща продължителност:7:58

Видео транскрипция

Нека си представим огромен облак от водородни атоми, плаващи в пространството. Когато казвам огромни облаци – огромни по размер и маса, когато комбинираме тези водородни атоми, ще се получи това наистина огромно нещо. Знаем, че гравитацията ще накара тези водородни атоми да се привлекат един към друг. Обикновено не мислим за гравитацията на атоми, но това бавно ще им повлияе, докато те бавно се доближават един до друг, сгъстявайки се, те бавно се придвижват към центъра на масата на всичките атоми, навлизат бавно, така че тези облаци ще стават все по-плътни и водородните атоми започват да се сблъскват, трият се и взаимодействат помежду си, като все повече се сгъстяват. Има голяма маса от водородни атоми, така че температурата се покачва и те ще продължат да се кондензират, докато нещо наистина интересно се случи. Нека си представим, че плътността нараства значително в центъра и има куп от водородни атоми навсякъде, много нагъсто... аз не мога да обрисувам реалното количеството атоми тук, просто ти давам представа – има голямо налягане, насочено навътре от гравитацията, всичко иска да се добере до центъра на масата на целия облак, а температурата тук достига до 10 милиона Келвина. И в този момент нещо удивително се случва. Нека си припомним как изглежда водородният атом. Ще се фокусирам върху водородното ядро, което представлява един протон. Ако си представиш водородния атом, той също има електрон, движещ се в орбита около ядрото. Ще нарисувам още един водороден атом тук. Това разстояние не е в мащаб, и това също не е в мащаб. Ядрото всъщност е много по-малко от реалния радиус на атома. Знаем от силите на Кулон, тези електромагнитни сили, че тези 2 положително заредени ядра не искат да се доближат едно до друго, но ние знаем, че ако се доближат, ако поради голямата температура и налягане успеем да ги приближим достатъчно близо, тогава изведнъж се появява силна ядрена сила, много по-голяма от силите на Кулон, и тези два водорода, по-точно техните ядра, ще се слеят. Това се случва, когато се затоплят и сгъстят достатъчно и сега имаме достатъчна температура и налягане, за да преодолеем силите на Кулон и да приближим двата протона по-близо един към друг, за да протече процес на сливане. Защо точно сливане – искам да бъда много точен тук. Причината защо е сливане, а не е изгаряне – не е като нормалното изгаряне на въглерод в присъствие на кислород. Това не е изгаряне, а е сливане... и причината да се нарича сливане е, че когато два от протоните се съединят, полученото ядро има малко по-малка маса. И в първата фаза на процеса всъщност имаш два протона под достатъчно налягане – това не би се случило, ако има само сили на Кулон. Има достатъчно високо налягане, те са близо, и тогава силното взаимодействие всъщност ги държи заедно и един протон от тези става неутрон. Получената маса на съединените протони е по-малка от масата на всеки от изходните протони, макар и с малко, – и тази малка маса се превръща в голяма енергия. Плюс енергия – и тази енергия е причината да наричаме това възпламеняване. И тази енергия осигурява налягане навън, така че това нещо да не се свие. И така веднъж достигнали достатъчно налягане, настъпва сливане, и енергията осигурява налягане навън, което балансира това, което сега наричаме звезда. И така всъщност ние сега имаме възпламеняване в центъра. Имаме и всички други молекули, които се опитват да влязат вътре, осигуряващи налягане за това сливане-възпламеняване. Сега, какво става от водорода след сливането? Първата стъпка от реакцията... Всъщност правя най-основния вид сливане, който се случва при звездите. Водородът се слива до деутерий (тежък водород). Какво представлява тежкият водород? Това си е пак водород – има един неутрон и един протон, все още не е хелий – няма два протона. Деутерият продължава сливането и накрая завършваме с получаването на хелий. И можеш да видиш в периодичната система. Изгубил съм си периодичната система. Ще ти покажа в следващото видео. Знаем, че водородът в неговото атомно състояние има атомен номер 1 и също така има маса 1. Има само един нуклон в своето ядро, но се слива, превръща се във водород 2, което е деутерий, което е 1 неутрон, 1 протон, което е 2 нуклона, и това накрая се слива до хелий – но аз няма да показвам тази реакция. По дефиниция хелият има 2 протона и 2 неутрона. Ние всъщност говорим за хелий 4, този изотоп на хелия, който има атомна маса 4. При този процес ще се освободят тонове енергия, защото атомната маса на хелия е малко по-малка от 4 пъти атомната маса на всеки изходен водороден атом. И така, цялата енергия от сливането при много голямо налягане и много висока температура, предпазва звездата от свиване и щом звездата достигне този стадий, след като водородът при висока температура и налягане се слее до хелий в ядрото на звездата, вече имаме звезда от главната последователност. Звезда от главната последователност. И това е всъщност фазата, в която е Слънцето сега. И сега следва въпросът какво ще стане, ако няма достатъчно маса, за да стигне до това ниво. Всъщност има неща, които просто не могат да достигнат до границата на тази фаза. Има няколко неща, които просто не се сливат до такова степен, че да произведат достатъчно топлина или дори малки обекти, които достигат тази точка, където има висока температура и налягане но сливането просто не се случва вътре, в сърцевината им. Нещо като Юпитер, например. Необходима е маса, няколко пъти по-голяма от тази на Юпитер, за да се достигне определен праг на масата и толкова високо налягане и температура, че да започне сливане. Колкото по-малко сме над прага, толкова по-бавно ще настъпи сливането, но ако масата е много голяма, сливането ще настъпи много бързо. Това е просто обща идея за формирането на звездите и защо те просто не се свиват от само себе си. И защо те са този вид топки, в които има ядрени процеси, във Вселената. В следващите няколко видеа ще си говорим повече за това какво се случва, когато водородът в сърцевината започне да се изчерпва.