Вопрос о том какова средняя температура вещества Вселенной, представляет большой интерес: от ответа на него зависит, изучаем ли мы в наших лабораториях материю в типичном ее состоянии или в исключительном. Оказывается, как увидит читатель, что средняя температура всей материи мира порядка нескольких миллионов градусов!

Эта неожиданная оценка утратит свою парадоксальность, когда вспомним, что масса всех планет нашей Солнечной системы составляет в совокупности только 1/700 долю (0,0013) массы Солнца и что такого же порядка отношение должно иметь место и для других звезд (если они обладают планетами). Значит, около 0,999 всего вещества мира сосредоточено в Солнце и звездах, средняя температура которых исчисляется десятками миллионов градусов. Наше Солнце – типичная звезда; температура на ее поверхности 6000°С, в недрах же – не менее 40 000 000°С. И потому за среднюю температуру вещества во Вселенной мы должны принять оценку в 20 миллионов градусов.

Дело мало изменится, если стать на ту точку зрения (отстаиваемую Эддингтоном), что межзвездное пространство не абсолютно свободно от весомой материи, а занято веществом в состоянии крайнего разрежения – по десятку молекул на 1 см³ (в 20 миллионов раз меньше, чем в самой “пустой” из пустотных электрических лампочек). При этом допущении общее количество вещества в межзвездных пространствах будет превышать раза в три ту материю, которая сосредоточена в звездах. Так как температура межзвездного вещества примерно -200° С или даже еще ниже, 3/4 всего вещества мира окажется при -200° С и 1/4 – при 20 миллионах градусов. Средняя величина для температуры вещества Вселенной получится тогда около 5 миллионов градусов.

Так или иначе, неизбежен вывод, что температура материи мира в среднем не ниже нескольких Миллионов градусов, причем часть ее находится при 20 и более миллионов градусов, другая – при минус 200° С и ниже. На долю тех умеренных температур, которые господствуют в непосредственно окружающей нас природе, приходится исчезающе малая доля вещества.

Итак, типичными для вещества температурами являются крайне низкие, приближающиеся к абсолютному нулю (если оправдается гипотеза Эддингтона), и крайне высокая, исчисляемая десятками миллионов градусов. Наша физика, как видим, есть физика материи в исключительных условиях, а те состояния вещества, которые мы привыкли считать исключительными, являются в сущности типичными. Физика главной массы мирового вещества нам едва знакома; ее изучение есть задача будущего. Мы имеем очень скудные знания о свойствах вещества при температурах, близких к абсолютному нулю, и вовсе не представляем себе, – что такое вещество при десятках миллионов градусов.

Наивысшая температура, какая наблюдалась на Земле, достигнута была в опытах 1920-1922гг., произведенных Андерсеном на обсерватории горы Вильсон, и Вендьом в Чикаго. Через тонкую и короткую проволоку, весом всего 0,0005 г, производился мгновенный разряд электрического конденсатора, причем в течение 100000-й доли секунды проволока получала 30 калорий. Она нагревалась, по вычислениям экспериментаторов, до 20 000°С в одних случаях (рис. 136) и до 27000° С в других, побивая все рекорды температуры, с которыми физики до тех пор Имели дело в своих лабораториях (рис. 137). Свет, испускавшийся проволокой, так нагретой, был ярче солнечного в 200 с лишним раз.

Если сосуд, в котором находилась проволока, был наполнен водою, он разлетался при опытах на мельчайшие пылинки, в которых нельзя было узнать стекла. На расстоянии полуметра от места взрыва лицо я руки экспериментаторов испытывали сильный удар взрывной волны, если не были одеты в особый защитный костюм. Волна взрыва распространялась в 10 раз быстрее звука. Молекулярное движение при такой температуре совершается с огромной скоростью: молекулы водорода, например, несутся со скоростью 16 км/с.

Температура в 20-27 тысяч градусов превышает температуру поверхности самых горячих звезд, но далека еще от той, какая господствует в их недрах, где она достигает десятков миллионов градусов. Такой жар превосходит силу самого богатого воображения. Джине (в книге “Вселенная вокруг нас”) пишет по этому поводу следующее:

“Выведенные нами температуры в центре звезд порядка от 30 до 60 миллионов градусов уходят настолько далеко за пределы нашего опыта, что трудно себе представить ясно, что они должны означать. Нагреем мысленно 1-миллиметровый кубик обыкновенного вещества до температуры в 50 миллионов градусов, иными словами, – приблизительно до температуры в центре Солнца. Как ни покажется это невероятным, для одного только пополнения энергии, теряемой излучением с его шести граней, потребуется полная энергия машины в 3000 биллионов (3 000 000 000 000 000) лошадиных сил. Эта булавочная головка будет испускать достаточно, тепла, чтобы уничтожить всякого, кто решится приблизиться к ней на полторы тысячи километров.”

В таком совершенно непредставимом для нас состояния пребывает, быть может, 999 тысячных (и во всяком случае не менее четверти) всего вещества природы. Физике предстоит еще, как видим, необъятное поле исследования, прежде чем она познает законы, управляющие материей.
НАВЕРХ