Наука "Звёздных Войн" - Джон Чейз

В начале было невероятно жарко. Всё, что есть во вселенной, находилось в одной точке под названием «сингулярность», размер которой во много раз меньше, чем точка в конце этого предложения. Плотность энергии была невероятно велика. В результате этого температура была так высока, что не могли образоваться даже частицы, из которых состоят атомы. Однако уже к первой секунде своего существования вселенная достаточно остыла, чтобы образовались протоны и нейтроны, а вскоре появились и электроны. Эти частицы являются основой атомов, из которых состоит (почти) все, что нас окружает.

Первые 20 минут существования вселенной в ней были только простые ядра, содержащие один или два протона – водород и гелий соответственно. Примерно три четверти всей массы вселенной составляли ядра водорода, а оставшуюся четверть – по большей части – ядра гелия. Лишь 377 тысяч лет спустя вселенная достаточно охладилась, чтобы вокруг ядер начали вращаться электроны, образуя атомы водорода, гелия и небольшого количества лития (у него в ядре три протона).

В человеческом теле около 9,5 % общей массы составляет водород. Гелия в нас нет совсем. Оставшаяся часть человека – это 65 % атомов кислорода, 18,5 % углерода и различные количества более 50 других химических элементов. Все тяжелые элементы появились лишь спустя несколько сотен тысяч лет после возникновения вселенной. Они произошли не в результате Большого взрыва. Они сформировались в звездах.

Звезды производят тепло и свет, создавая из атомных ядер более тяжелые путем ядерного синтеза. Звезда может превратить свой водород в гелий, углерод, кислород и железо, а также во все элементы, находящиеся в таблице Менделеева между ними. В зависимости от того, какие элементы присутствуют в звезде изначально, их подразделяют на три поколения.

К поколению III относятся самые старые звезды. Эти гипотетические звезды создавали из составлявших их водорода, гелия и лития более тяжелые элементы. В конце своей жизни они взрывались, заполняя космос новыми элементами, из которых потом образовывались другие, более молодые, звезды.

Звезды поколения II – это наиболее старые из наблюдаемых нами звезд (возраст некоторых составляет 13 миллиардов лет). В нашей Галактике они составляют около 39 % от общего числа звезд. Считается, что именно они создали большинство химических элементов во вселенной. Эти звезды образовались на раннем этапе истории вселенной, и считается, что они имеют малую металличность, то есть в них мало металлов (к металлам в астрофизике относят все элементы тяжелее гелия – проще говоря, все, кроме водорода и гелия).

Звезды поколения I – молодые, богатые металлами – стали появляться около 10 миллиардов лет назад. Солнце – звезда из поколения I, среднего возраста, находящаяся относительно далеко от центра Галактики. Ближе к нему встречаются еще более молодые звезды.

Если мы возьмем Солнце как пример звезды, способной подарить жизнь, значит, нам следует искать звезды поколения I. Самые старые из них на 5,5 миллиарда лет старше нашего Солнца, которому – как и окружающим его планетам – около 4,5 миллиарда лет от роду. Возраст планет близок к возрасту их звезды, поскольку они образовались в то же время и из того же облака пыли и газа.

Из многочисленных небесных тел в Солнечной системе Земля – единственная планета, на которой наверняка есть жизнь. Зародилась она примерно через миллиард лет после того, как сформировалась планета. Таким образом, если бы жизнь зародилась на одной из первых звезд поколения I, то это могло бы произойти не раньше, чем 9 миллиардов лет назад.

Однако появление жизни – это еще не финал истории. Ей надо пройти огромный эволюционный путь – от микроорганизмов до млекопитающих, ведь «Звёздные войны» невозможны без существ, способных общаться, совместно работать и создавать технологии, которые позволят им достичь звезд. А это как минимум 3,5 миллиарда лет! На сегодня у нас нет способа определить, займет ли этот процесс столько же времени на других планетах, учитывая количество случайностей – как в космосе, так и на Земле, – которые привели нас на сегодняшнюю ступень эволюции.

Жизнь на Земле сталкивалась со многими катастрофами – как пришедшими извне, так и произошедшими непосредственно на планете. 2,4 миллиарда лет назад выделяющие кислород бактерии выделили его столько, что атмосфера изменилась, став ядовитой для большинства живых существ, неспособных дышать кислородом. Ученые называют это событие Кислородной катастрофой или Великим окислением. В результате сегодня мы не можем жить без кислорода. Метеорит, упавший 66 миллионов лет назад в Мексиканский залив, уничтожил динозавров, дав млекопитающим возможность завоевать планету, что привело в итоге к появлению человека.

Люди впервые вырвались за пределы планеты в 1960-х годах, но мы до сих пор не знаем, когда человечество сможет свободно путешествовать между звездами – и возможно ли это вообще.

Давайте предположим, что в течение ближайшего тысячелетия мы создадим технологию межзвездных путешествий. Тогда можно сказать, что с момента зарождения у жизни ушло примерно 3,5 миллиарда лет на то, чтобы достичь звезд. Кроме того, один миллиард лет прошел с момента формирования планеты до возникновения жизни. Учитывая, что самым старым звездам поколения I около 10 миллиардов лет, цивилизация, способная путешествовать к звездам, могла появиться не ранее чем 6,5 миллиарда лет назад.

Наконец, «Звёздные войны» невозможны без противников. Следовательно, нам нужно, чтобы жизнь либо независимо развилась на множестве планет в Галактике, либо зародилась на одной планете, распространившись затем на соседние звездные системы и уже там эволюционировав в разнообразные формы, которые мы видим в фильмах саги.

Вы спросите: насколько далеко надо для этого распространиться?

Космос велик. Он настолько велик, что для измерения расстояния в космосе мы прибегаем к сравнению со скоростью света. Измеряя дистанцию, мы говорим о том, сколько времени понадобится свету, чтобы преодолеть ее.

Свет – быстрее всего, что нам известно. В космосе он способен преодолевать 299 792 км за одну секунду. От Земли до Луны он доберется примерно за 1,3 с. Можно сказать, что Луна находится от нас на расстоянии в 1,3 световой секунды.

Как мы отмечали ранее, расстояние от Земли до Солнца называется астрономической единицей (а.е.). 1 а.е. равна 149,6 миллиона километров или 499 световым секундам (8,3 световой минуты). Расстояние до самой далекой планеты нашей системы, Нептуна – 30 а.е., а до края Солнечной системы – гелиопаузы[34] – более 120 а.е. Это 18 миллиардов километров, или 1000 световых минут (16,7 светового часа).

То, что на путь до гелиопаузы у света уходит 16,7 часа, может показаться признаком большого расстояния, но это ничто по сравнению с путем, который надо преодолеть до ближайшей звезды. Она называется Проксима Центавра и находится в 4,2 светового года от нас. При описании подобных расстояний а.е. и тем более километры становятся бесполезными, поэтому астрономы используют парсек – единицу, предназначенную для измерения расстояния между звездами и эквивалентную 3,26 светового года. Ширина Млечного Пути составляет 33 726 парсеков, то есть свету понадобится 110 тысяч лет, чтобы пересечь нашу Галактику.