Гениални и когато грешат

В това състояние продължават да протичат ядрени реакции, но правата и обратната реакция имат еднаква скорост и в резултат липсва нетно изменение в количеството на отделните елементи. Тогава, твърди Хойл, можем да използваме мощните методи на статистическата механика, за да изчислим относителното количество на различните елементи. За да извърши нужните за това изчисления обаче, той трябва да е наясно с масата на всички ядра, участващи в реакциите, а тази информация не е достъпна за него по време на войната. Ето защо се налага Хойл да чака до пролетта на 1945 г., когато физикът Ото Фриш му осигурява нужните данни. Така се появява епохалната статия на Хойл^[1], публикувана през 1946 г., в която са изложени основните положения на теория, обясняваща формирането в звездите на ядрата на химични елементи, по-тежки от това на въглерода. Самата идея е зашеметяваща: въглеродът, кислородът и желязото не са съществували винаги (т.е. не са се появили по време на Големия взрив), а тези атоми, всеки от които е необходим за появата на живота, са произведени в ядрените пещи на звездите. Помислете за миг: отделните атоми, които понастоящем изграждат двойната спирала на нашето ДНК, може да са създадени преди милиарди години в ядрото на далечна звезда! Цялата Слънчева система е формирана преди 4,5 милиарда години от смес от съставки, приготвени във вътрешността на звезди от предишно поколение. Астрономът Маргарет Бърбидж, която работи с Хойл десетина години по-късно, описва великолепно усещанията си, когато се запознава за пръв път с теорията на Хойл по време на среща на Кралското астрономическо дружество през 1946 г.: „Седях слисана в залата, изпитвайки невероятното усещане, че булото на невежеството се отмята, изтласкано от блестящата светлина на едно велико откритие.“

Гениални и когато грешат

Изтъкнатият астрофизик Марио Ливио проследява и описва в книгата си „Гениални и когато грешат“ (ИК „Изток-Запад&ldquo...

Прочети повече

Анализирайки различните следствия от своята прототеория, Хойл със задоволство открива изявен пик в честотата на елементите, които са съседи на желязото в периодичната таблица. Това се съгласува с наличните данни, съответно така нареченият „железен пик“ подсказва, че Хойл наистина е на прав път. От друга страна, липсващите стъпала в стълбицата, т.е. отсъствието на стабилни атомни ядра с маса 5 и 8, продължава да спъва всеки опит за конструиране на детайлна (а не просто схематична) мрежа от ядрени реакции, пораждаща всички известни химични елементи.

За да заобиколи този проблем, през 1949 г. Хойл решава да анализира отхвърлената от Бете възможност три хелиеви ядра да се слеят, пораждайки въглеродно ядро. Тази задача е поставена на един от докторантите му. Тъй като хелиевите ядра са известни под името алфа-частици, съответната реакция обикновено се нарича троен алфа (3α) процес. Става така обаче, че въпросният докторант изоставя работата по дисертацията си (нито един от останалите му докторанти не прави това), но въпреки това не анулира формалната си регистрация в университета. Правилата на академичния етикет в Кеймбридж са еднозначни: в такъв случай Хойл няма правото да се занимава с този въпрос, докато самият докторант или друг изследовател не публикува резултатите от проведените изследвания. В крайна сметка двама астрофизици правят тъкмо това, макар работата на единия да остава на практика незабелязана.

Астрономът с естонско-ирландски корени Ернст Йопик допуска през 1951 г., че е възможно температурата в свиващите се ядра на еволюиралите звезди (самите звезди се разширяват, превръщайки се в червени гиганти) да достигне 100 милиона градуса. При подобна температура, твърди Йопик, по-голямата част от хелия може да се превърне във въглерод. Тъй като статията му е публикувана в не особено популярния „Бюлетин на ирландската кралска академия“, малко са астрофизиците, които се запознават с нея.

Астрофизикът Едуин Солпитър, който по това време е в началото на академичната си кариера в университета „Корнел“, също не знае за изследването на Йопик. През лятото на 1951 г. той е поканен да посети Радиационната лаборатория „Келог“ в „Калтек“, където преливащият от енергия астрофизик Уили Фаулър и екипът му изследват различни ядрени реакции, имащи отношение към астрофизиката. Изхождайки от същата идея като изказаната от Йопик, Солпитър анализира тройният алфа процес, протичащ в огнения ад на ядрата на червените гиганти– т.е. същия процес, който преди това е изоставил докторанта на Хойл. Солпитър веднага осъзнава, че едва ли може да се очаква трите хелиеви ядра да се сблъскат едновременно. По-вероятно е две от тях да се слеят и да просъществуват достатъчно дълго, за да се сблъскат и с третото. Така той открива, че е възможно въглерод да бъде получен чрез процес с ниска вероятност, протичащ в две стъпки. При първата две алфа-частици се съчетават в силно нестабилен изотоп на берилия (⁸Be), а след това той улавя трета алфа-частица, при което се получава въглерод. Остава обаче един сериозен проблем. Експериментите показват, че въпросният изотоп на берилия се разпада обратно на две алфа-частици изключително бързо, тъй като времето му на живот е от порядъка на 10^–16 секунди. Въпросът е в това дали при температура над 100 милиона градуса по Келвин скоростта на реакциите е толкова висока, че да позволява на мимолетните берилиеви ядра да се слеят с трето хелиево ядро, преди да са се разпаднали.

Черните очи

Сега колежът опустя. Всички заминаха... От единия до другия край на спалнята ескадрони тлъсти плъхове провеждат посред бял ден кавалери...

Прочети повече

 Откъс от „Гениални и когато грешат“, Марио Ливио