«Вояджер» і «Піонер» – супутники покинули Сонячну систему

Питання, звідки Сонце бере таку велику кількість енергії, не одне століття мучив вчених. Було безліч гіпотез. Британський лорд Кельвін і німецький вчений Гельмгольц висунули ідею про те, що в результаті дуже повільного гравітаційного стиску такого масивного об’єкта, як Сонце, і виникає енергія у вигляді тепла. Але ця гіпотеза незабаром була спростована, і до початку XX століття механізм роботи зірок був невідомий.
Першу теорію, близьку до істинного пізнання природи горіння зірок, озвучив британський фізик Ернест Резерфорд. Вчений припустив, що джерелом енергії є радіоактивний розпад, який не так давно був відкритий і перебував на піку досліджень. У 1920 році, розвиваючи ідею Резерфорда, видатний фізик-теоретик і експериментатор Артур Еддінгтон висунув гіпотезу про термоядерних перетвореннях всередині сонячного ядра. Він говорив, що завдяки колосальним тиску і температурі ядра атомів водню перетворюються в гелій, в результаті вивільняється величезна кількість енергії. Перш ніж вникати в деталі теорії Еддінгтона, варто детальніше зупинитися на його непересічну і дивовижної особистості.
Майбутній видатний вчений народився в Англії в 1882 році в родині, що вирізнялася високим рівнем культури та релігійності. З раннього дитинства хлопчик вражав інтелектуальними здібностями, він навчився рахувати раніше, ніж читати, причому не просто складав невеликі числа, а знав таблицю множення до 24×24. За його власними словами, астрономія привернула його завдяки великим числам, і з шести років юний натураліст захоплювався спостереженнями за нічним небом.
У шкільні та університетські роки Еддінгтон виявляв себе надзвичайно талановитим і навіть геніальним учнем. При цьому він не був замкнутою людиною: займався спортом, любив гучні компанії і завжди перебував у центрі уваги. Крім фізики і математики захоплювався літературою, шахами, полягав у безлічі студентських клубів і гуртків. Закінчивши Оуэновский коледж із ступенем бакалавра восени 1902 року, Еддінгтон надходить в найпрестижніше на той момент навчальний заклад в галузі фізико-математичних наук — Трініті-коледж Кембриджського університету — на кафедру, де навчався і викладав сам сер Ісаак Ньютон. Геніальний хлопець блискуче вчиться і вже через два роки успішно здає складний іспит, отримуючи престижну ступінь бакалавра мистецтв. З 1905 року новоспечений бакалавр читає в університеті лекції, але це заняття не дуже радує вченого. Він не любив витрачати багато часу на викладання, тому через півроку з радістю прийняв запрошення королівської Грінвіцької обсерваторії зайняти посаду головного асистента.
У 1907 році Артур Еддінгтон стає членом Королівського астрономічного товариства, у 1913-му обирається професором астрономії Кембриджського університету, а в 1914 році — членом Лондонського королівського товариства і директором університетської лабораторії. Перше всесвітнє визнання приходить до вченого завдяки експериментального підтвердження загальної теорії відносності Альберта Ейнштейна. Еддінгтон перевіряв пророкує теорією викривлення простору-часу під час сонячного затемнення 29 травня 1919 року. Грандіозне підтвердження гіпотез Ейнштейна зблизило двох великих учених.
Безсумнівно, головною справою життя Артура Еддінгтона стало дослідження складу і структури одних з найбільш дивовижних космічних об’єктів — зірок.
Як вже було сказано, передумовами до істинного розуміння механізму роботи зірок стали ідеї Ернеста Резерфорда. Артур Еддінгтон припустив, що космічні світила складаються з іонізованого газу, або плазми, а не рідини, як вважалося раніше. Учений зрозумів, що головні сили, що керують процесами в надрах зірок, — це гравітація, яка стискає зовнішні шари до центру, і сила, що виникає в результаті тиску вириваються світлових квантів і гарячого газу. Таким чином ці сили компенсують один одного, і зірка знаходиться в рівноважному стані. Якщо ж зірка перегрівається, тиск її внутрішніх шарів стає сильнішою, і гравітація починає програвати. У цьому випадку світило розширюється до тих пір, поки не охолоне, і потім знову починає стискатися. Створюється відчуття, ніби газовий гігант дихає, і виникає на перший погляд парадоксальна ситуація, яку сам Еддінгтон описував словами: «Щоб зірку охолодити, треба її нагріти».
Зрозумівши природу світил, вчений отримав залежність світності від маси, яка дозволила експериментально довести всі гіпотези Еддінгтона. Нарешті стало зрозуміло, що тим прихованим джерелом енергії зірок, що так довго шукали вчені, є термоядерний синтез, що протікає в їх надрах. І потім, шляхом-ствам конвективного переносу, вивільнена енергія просувається до верхніх шарів газових гігантів і випромінюється з їх поверхні.
Також Артур Еддінгтон створив теорію білих карликів — зірок, щільність яких у мільйони разів перевищує густину звичайних світил. Ці об’єкти розбурхували уяву людей, вчені не могли повірити в те, що білі карлики існують, так як на Землі не зустрічається матерія такої колосальної густини, яка передбачалася теорією. Доказ своїх гіпотез Еддінгтон надав через 10 років, коли зрозумів, що незвичайне червоне зміщення світла, що приходить від деяких світил нічного неба, викликане впливом їх сильного гравітаційного поля. А таке можливо, тільки якщо зірки володіють величезною масою або, відповідно, великими густиною матерії, з якої складаються.
Крім згаданих відкриттів, Еддінгтон написав багато праць з філософії, займався популяризацією фізики. У 1930 році він був присвячений в лицарі і обраний президентом Королівського астрономічного товариства. Його життя — гідний приклад поєднання розуму і надзвичайної простоти характеру.