2
Брошюра рассчитана на всех тех, кто интересуется
современными проблемами астрофизики.
20605 ББК22.63
524
© Перевод на русский язык, Издательство «Знание»,
3980 г.
А. Пензиас
ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ1
На протяжении многих веков нашей истории предполагалось, что
вещество состоит из различных сочетаний четырех основных
элементов: земли, воздуха, огня и воды. Современная наука
заменила этот список основных элементов значительно большим: в
настоящее время известно уже более ста химических элементов.
Большинство из них, такие, как кислород, которым мы дышим,
железо в нашей крови, уран в наших реакторах, образовалось в
процессах огненного существования и взрывной смерти звезд,
находящихся в окружающем нас космическом пространстве. Несколько
элементов сформировалось еще до возникновения звезд, во время
рождения самой Метагалактики.
0 том, как пришли к современным представлениям о
происхождении химических элементов, и будет рассказано в данном
обзоре. Уместнее всего начать его с Лавуазье, который в 1789 г.
опубликовал первый научный список химических элементов. Пять
из около двадцати элементов, упомянутых Лавуазье, вошли в этот
список благодаря работе Карла Вильгельма Шееле из Готенбер-
га2. Систематическое сведение элементов в Периодическую
таблицу Менделеева в конце прошлого века зародило надежду
систематизировать наши знания о природе элементов и их
происхождении.
Для полного понимания научной основы происхождения
элементов требовалось создать теорию их построения из обычных
составляющих (таких, как протоны и нейтроны) в условиях, которые
имеются или могут существовать в некотором приемлемом месте
в Метагалактике. Поэтому первые шаги в этом направлении
связаны с ядерной физикой. И как только были определены
возможные процессы такого построения и требуемые для них условия,
начался поиск соответствующих мест в Метагалактике, где бы
происходили или могли происходить необходимые ядерные реакции.
Эти поиски начались в самом начале 1930-х годов, но только к
концу 1960-х возникли четкие очертания их удовлетворительного
теоретического обоснования.
На протяжении всего этого времени обширные теоретические
изыскания, по-видимому, определялись взлетом и падением
интереса к одной из двух точек зрения. Согласно первой из них
считалось, что элементы производятся в звездах Галактики и
выкидываются оттуда в космическое пространство, обеспечивая
необходимым сырьем для образования, кроме всего прочего, новых солнц,
планет и камней под нашими ногами. Согласно второй точке
зрения предполагалось, что существующие сейчас элементы были
созданы в процессе «варки горячего супа из ядерных частиц» еще до
1 A. A. Penzias. The Origin of the Elements. © The
Nobel Foundation, 1979.
2 Он был удостоен соответствующего вознаграждения той же
самой Академией, которой обращена настоящая лекция, более чем