Текст книги "Астрономия на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям"

Представляете? Мы ничтожны в масштабах Вселенной! Она не заметит не только уничтожения нашей планеты, или нашей Солнечной системы, или даже галактики, но и целой пригоршни из мириадов галактик! Попробуйте убрать из ванны горсть пены – там все равно останется полная ванна.

Именно такие мысли о ничтожности бытия приходят в голову, когда, лежа в ночной степи на пыльной кошме, смотришь в бескрайнее черное небо, усыпанное бриллиантовыми искрами звезд.

Глава 1. Разноцветная россыпь звезд

А, кстати, сколько звезд может увидеть на ночном небе человек невооруженным глазом?

Нам с вами, привыкшим к невероятным масштабам, миллиардам, триллионам и квинтиллионам, эта цифра, наверное, сейчас покажется смешной. Потому что невооруженным глазом на небе можно увидеть всего 3–4 тысячи звезд. Именно этот мизер и создает столь впечатляющую картину.

Вооруженный биноклем глаз может увидеть 100 или даже 200 тысяч звезд. Глаз, наблюдающий небо через небольшой телескоп, увидит уже миллионы звезд! Ну, а если под рукой ничего нет, придется, лежа на спине и закинув руку за голову, тупо моргать невооруженными глазами. Но даже невооруженный стекляшками глаз может заметить, что все звездочки разные – и по яркости, и даже по цвету. Впрочем, последнее отмечает не каждый. Мне, например, в детстве все звезды казались почему-то зелеными или зеленоватенькими. И я очень удивился, когда учительница в начальных классах поругала меня и поставила «трояк» за то, что на уроке рисования я изобразил звезды на небе зелеными:

– Где ты видел зеленые звезды?!

«Ох и ни хрена ж себе! А где ты видела другие?!» – подумал я тогда, поразившись, сколь разными могут представляться одни и те же предметы и объекты разным людям.

А действительно, какого цвета звезды? И почему у них разная яркость? Можно подумать, что чем ярче звезда, тем она больше, но это неверно, поскольку видимая нами яркость звезды зависит не только от ее размеров и светимости, но и от расстояния. Толстая и могучая звезда может находиться очень далеко и потому видеться нам тусклой, и, напротив, слабенькая малявка быть относительно недалеко и потому видеться более яркой.

Астрономы делят звезды в зависимости от их видимой яркости по величинам. Звезда первой величины – очень яркая. У звезды второй величины яркость поменьше. Ну и так далее, тенденция ясна. Всего существует шесть звездных величин, при этом звезда первой величины в 100 раз ярче звезды шестой величины. Такую вот шкалу придумали.

Помимо видимой звездной величины, существует еще так называемая абсолютная звездная величина. Это чисто теоретическая штука, продукт мысленного эксперимента: а что, если бы все звезды находились на одинаковом от нас расстоянии в 10 парсеков, какой была бы их видимая светимость? Иными словами, абсолютная светимость – это та светимость звезды, которую мы бы увидели, если бы приблизили (удалили) звезду на расстояние в 10 парсеков от Земли. Тогда бы все звезды были в равных условиях, и мы могли бы сказать, какие из них действительно светят ярче, а какие слабаки.

Теперь определимся с расцветкой.

Некоторые особо востроглазые граждане (не такие, как автор данной книжки, которому все зелень мерещится) могут различить, что у разных звезд разный цвет. Одни чуть в голубизну сияют, другие вроде красноватые… Ну а что на самом деле?

И на самом деле звезды разноцветные! Голубые, белые, желтые, красные. Самые холодные – красные и коричневые. Самые горячие – белые и голубые. Наше Солнце по астрономической классификации относится к классу желтых карликов. Температура на поверхности Солнца достигает 6 000 градусов. Если бы температура была вдвое меньше, наша звезда была бы красным карликом. А если еще подкрутить фитилек[1]1
  Кстати, дети, а вы знаете, что означает выражение «подкрутить фитилек»? Если нет, срочно спросите у родителей, они должны еще помнить. Заодно уж поинтересуйтесь, чем отличается керосиновая лампа от керосинки.


[Закрыть] – градусов до 1500, то получим коричневую звезду. Ну а коли совсем задуть свечение, получится наш Юпитер, то есть недозвезда – газовый гигант, которому не хватило массы, чтобы разгореться в звезду.

Теперь сходим в другую сторону и открутим звездный фитилек на прогрев. И увидим, как по мере роста поверхностной температуры звезды, ее цвет меняется от желтого через оранжевый к белому, а потом и ослепительно-голубому. И при этом растет размер! Большие звезды, как правило, самые горячие и яркие.

Астрономы классифицируют звезды по цветам (по спектральным классам, как они говорят) с помощью букв латинского алфавита:

O – B – A – F – G – K – M

Запоминать буквы не нужно, но вместе с тем запомнить их довольно просто при помощи мнемонического правила: «Один бритый англичанин финики жевал, как морковь». Эта бессмысленная фраза, рисующая абсурдную ситуацию, быстро всплывает в памяти и помогает правильно расставить обозначения звездных классов – по первым буквам слов в этом дурацком предложении.

Итак.

Класс O – это самые горячие звезды, наиболее интенсивно светящие в невидимом человеческому глазу ультрафиолетовом диапазоне света, отчего свечение их кажется нам голубым. Их поверхностная температура от 30 до 60 тысяч градусов. Пример таких звезд – Лямбда Ориона, Лямбда Цефея, Кси Персея.

Класс В – температура этих звезд 10–30 тысяч градусов. Их свет слегка голубоватый или, если хотите, бело-голубой. Пример: Эпсилон Ориона, Ригель, Гамма Персея.

Класс А – от 7500 до 10 000 градусов. Белые звезды. Типичные представители – Вега, Сириус, Гамма Близнецов.

Класс F – температура поверхности находится в диапазоне 6000–7500 градусов. Цвет ярко-желтый. Альфа Малого Пса, он же Процион – пример такой звезды…

Слушайте, друзья мои детишки, а вам не кажутся странными названия звезд, которые им дают астрономы? Ну, в самом деле, что это такое – Процион Малого Пса? Если был бы «порцион», это еще можно было бы понять. Ну, порцию дали маленькому песику. Странное, конечно, название для звезды, но мало ли в каком похмелье был астроном, давший название открытой им звезде! Но вот что такое «процион»?

А дело в том, что звезд на небе слишком много, чтобы каждой давать собственное имя. Собственное имя имеют только самые яркие, «исторические», заметные на небе звезды. А прочей небесной швали или дают номера или же звезды, расположенные в одном созвездии, называют буквами греческого алфавита – альфа, бета, гамма, лямбда, эпсилон, кси и так далее. Слово «процион», правда, не название буквы. Оно означает по гречески «до», то есть «перед» или «раньше». Звезду так назвали, потому что она восходит на небосклоне перед «собачьей звездой», как раньше называли Сириус в созвездии Большого Пса. Ну, а о том, что такое созвездия, мы поговорим чуть позже, сейчас же вернемся к звездным классам. Извините, что отвлекся на этих собак…

Класс G – температура на поверхности 5000–6000 градусов. Цвет желтый. Наше Солнце относится к этому классу.

Класс K – температура от 3500 до 5000 градусов. Цвет – красный. Арктур и Альдебаран – красные звезды.

Класс M – здесь температуры уже совсем смешные – 2–3,5 тысячи градусов. Цвет таких звезд – темно-багровый. Примеры – Антарес и Бетельгейзе.

И раз уж мы упомянули звезду Бетельгейзе, преступлением было бы не рассказать вам о ней. Это одна из самых знаменитых звезд нашего небосклона. Так-то она на небе ничем не выделяется, но по своим характеристикам – звездища уникальная!

Как правило, красные звезды маленькие, меньше Солнца. Бетельгейзе – исключение. Она просто гигантская! Если бы вместо Солнца в нашу систему можно было бы вдуть Бетельгейзе, она достала бы аж до орбиты Юпитера, то есть поглотила бы своими размерам большую часть планет Солнечной системы. При этом Бетельгейзе в сто тысяч раз ярче Солнца, но ее масса всего в 15 раз больше солнечной. Просто Бетельгейзе очень разреженная звезда – плотность этого раскаленного газового шара намного меньше плотности Солнца.

Как вы уже поняли, величина звезд обычно связана с их цветом. Наиболее полно это можно наблюдать на диаграмме, названной в честь двух астрономов – Герцшпрунга и Рессела, которые более ста лет назад додумались расположить все звезды на одном графике, в зависимости от их светимости и цветности. С тех пор картинка эта носит название диаграммы Герцшпрунга-Рессела (на рисунке ниже). Иногда еще ее называют Главной последовательностью, потому что большинство звезд на ней не раскиданы хаотично по всему полю диаграммы, а стянуты в некую закономерную последовательность, в одну линию.

Диаграмма Герцшпрунга-Рессела. Слева на вертикальной оси указана светимость звезд, измеренная в Солнцах. Вверху расположены звезды, которые светят как сто, тысяча или сто тысяч таких звезд, как наше Солнце. Внизу – слабенькие звездульки, которые светят в сотни и тысячи раз слабее нашего Солнышка. На нижней горизонтали указана цветность звезд уже знакомыми нам буквами. Левее всего расположены звезды голубые и белые, в серединке желтенькие, ну а правее – красные и в конце совсем уже буро-коричневые. По-иному это называется цветовой температурой (значения температуры также указаны) – вы знаете, что если постепенно нагревать металл, например, то сначала он будет светиться еле заметным багровым цветом, затем засветится ярко-красным, потом ярко-желтым, а уж если довести его, как говорят, до белого каления, он и будет светиться белым. Со звездами то же самое – чем горячее, тем дальше от красного и ближе к белому. И тем ярче светимость.

Как вы видите из графика, несмотря на наличие отдельных исключительных сообществ, типа белых карликов и гигантских звезд, основная масса наблюдаемых светил сосредоточена в главной последовательности. И эта закономерность на что-то нам намекает. Да что там «намекает»! Прямо говорит!

О чем?

О том, что на картинке мы видим не что иное, как звездную эволюцию. Звездную жизнь. То есть цикл существования звезд от рождения до смерти. Непонятно?

Сейчас объясню.

Если всех людей на планете Земля расположить на похожей диаграмме, только вместо яркости взять рост, а вместо цвета – вес человека, получится весьма похожая диаграмма.

Главная последовательность людского населения планеты.

Что можно сказать, глядя за эту диаграмму, которая является, так сказать, мгновенным срезом всего населения планеты? А из этой вневременной диаграммы (шкалы времени нет ни на одной оси) можно тем не менее сделать некоторые выводы, связанные со временем, то есть с эволюцией каждого конкретного человека во времени.

Мы видим на диаграмме, что все люди располагаются на ней не по всей плоскости, хаотично заполняя ее, а с некоторым разбросом группируются в определенной области, напоминающей бумеранг. Почему? Да ясно почему! Потому что люди рождаются маленькими и, соответственно, легонькими. Затем они растут до взрослого состояния, быстро набирая вес, а потом расти перестают и, хотя вес продолжают набирать, толстеют они уже не так быстро, как тяжелеет растущий организм. Поэтому «бумеранг» и переламывается. Иными словами, на Главной последовательности людей отчасти видна их жизнь: они рождаются, растут, а потом помирают. Конечно, рост и вес у всех людей разные, но все-таки они заключены в некоторые видовые пределы – выше жирафа еще ни один человек не вырос и тяжелее слона не стал. У жирафов и слонов была бы своя Главная последовательность.

Точно так же и со звездами. Астроном, глядя на Главную последовательность звезд, расскажет, как рождаются, живут и умирают звезды. Правда, на диаграмме Герцшпрунга-Рессела виден не один «вид» звезд, а несколько, но принципиальной картины это не меняет. Основной массив звезд Вселенной сосредоточен аккурат на Главной последовательности.

О том, как звезды рождаются, что с ними происходит после смерти и чем это нам грозит, мы поговорим попозже, а сейчас нам нужно покончить с некоторыми формальностями.

Глава 2. Карты звездного неба. Тузы и шестерки

По какой-то загадочной причине популярные книжки об астрономии и астрономические учебники в значительной своей части заполнены рассказами о созвездиях и наблюдении звездного неба с помощью телескопа. На мой же взгляд – это самое скучное, что нам нужно знать о Вселенной. Когда-то знания звездного неба были важны для мореплавателей и путешественников, чтобы ориентироваться по звездам. А нам с вами, в эпоху навигаторов и самолетов, это все без надобности. Современному горожанину нужно иметь только самое общее представление о небе – чтобы ориентироваться в женских журналах, где печатают гороскопы, поскольку там упоминаются созвездия. Гораздо важнее знать и понимать, как устроены звезды и мир в целом. Правда, это уже, скорее, астрофизика, нежели астрономия, но, ей-богу, рассказы о созвездиях всегда вызывали во мне такую скучищу, что я здесь ограничусь только самым необходимым минимумом. Я прав?

Ну в самом деле, вам надо знать, в каком созвездии находится Солнце в сентябре? Или в чем отличие телескопа-рефрактора от телескопа-рефлектора? А какой астроном в каком году какую комету открыл – надо знать? Все равно через пять минут забудете! И я бы с удовольствием вам об этом ничего не рассказал. Но мне страшно! Все ведь рассказывают, а я должен против всех идти, что ли?

Ладно, из одного только опасения расскажу про созвездия. Но очень вкратце, дабы не нагонять на вас печаль.

Итак…

Если взять уже знакомую нам пыльную кошму или, допустим, старое солдатское одеяло, которое не жалко, и использовать его в качестве астрономического прибора уже известным нам способом, а именно – уйти ночью в безлюдную степь и расстелить покрывало на земле, улечься спиной и вперить взгляд в небо, – то что мы увидим?

Настоящий планетарий!.. Вы, кстати, были в планетарии когда-нибудь? Если вы ребенок и в вашем городе планетарий есть, возьмите ближайшего родителя за ленивую руку и немедленно велите ему отвести вас в это солидное учреждение. Если в вашем городе планетария нет, задача усложняется. Тогда родителю необходимо сказать примерно такую фразу:

– Нам необходимо срочно ехать в Москву!..

Далее расскажите про планетарий и объясните, что мероприятие по его посещению закроет многочисленные пробелы в вашем воспитании.

Ну а если вы взрослый человек и до сих пор не были в планетарии, тут я вам ничем помочь не могу. Это к психиатру. Есть, правда, шанс, что вы туда попадете после того, как, прочтя сию книгу, передадите ее своему чаду, и оно замучает вас требованиями планетария.

Как можно не побывать в планетарии! Ведь там белым днем показывают ночное небо со звездами! Прямо на купол проецируют, и это хорошо.

Абсолютная иллюзия звездного неба! Потому что настоящее небо тоже воспринимается нами как огромный полусферический экран, черный бархат которого усыпан сверкающей пылью звезд. Они раскиданы по небесному экрану совершенно хаотически, но если приложить фантазию, можно попытаться придумать, на что похожа та или иная группа звезд.

Именно этим и занимались когда-то древние люди от нечего делать. Поэтому с давних пор разные группы звезд условно объединены в сообщества, именуемые созвездиями. Названия некоторых созвездий вы наверняка слышали – Большая Медведица, Стрелец, Рак, Скорпион, Дева…

Вообще, для правильного эмоционального настроя на разговор о таких романтических вещах, как созвездия, вам нужно отложить на три минуты эту книгу, найти в интернете и прослушать песню «Большая медведица» в исполнении Муси Тотибадзе. Ну а если поблизости интернета нет, придется читать дальше «насухую».

Некоторые созвездия. Как видите, их названия вполне условны.

Ни на какую медведицу, конечно, созвездие Большой Медведицы не похоже, оно похоже на ковш.

Запоминать названия созвездий, а также звезд, в них входящих, нет никакой нужды. Достаточно запомнить только очертания ковша Большой Медведицы, это может вам понадобиться для поиска Полярной звезды. Полярная звезда, как видно из ее названия, расположена прямо над северным полюсом, на нее направлена ось вращения Земли. Так что, если вы без компаса заблудились ночью там, где не висят на домах названия улиц и не у кого спросить дорогу, сориентироваться по сторонам света вам поможет Полярная. Она всегда указывает на север. Тут главное, чтобы, узнав, где север, вы еще знали, в какую сторону вам надо идти домой. А для этого, прежде чем заблудиться, примечайте, куда вы пошли от дома – на юг или на север (днем это можно сделать по Солнцу). Если пошли на юг, возвращаться обратно нужно будет к северу и наоборот, что понятно. Ясно также, что ситуация эта чисто гипотетическая. Вряд ли вы пойдете ночью в лес за грибами, а днем звезды все равно не видны. И даже если вы заблудитесь днем и будете блуждать по лесу, пока не стемнеет, вряд ли вы продолжите делать это ночью, даже найдя Полярную звезду. Лучше уж заночевать и утром продолжить блуждания, чем впотьмах напороться глазом на сучок. Не так ли?

Короче, я не знаю, зачем городским людям учебники астрономии советуют искать эту несчастную Полярную звезду. Скорее всего она вам понадобится не для того, чтобы определить, где север, а исключительно для того, чтобы, повзрослев, показать своей девушке, покорив ее сердце обширными знаниями в области астрономии. А если вы девочка, то и вовсе она вам не нужна – вам ее покажет ваш будущий ухажер.

Однако, утаить подробности поиска Полярной звезды, раз все остальные авторы астрономических книжек про это рассказывают, я не могу. Скажут еще, что я дурачок! Зачем мне такая слава? Поэтому внимайте!

Для того чтобы найти на небе Полярную звезду, нужно сначала отыскать ковшик Большой Медведицы и отсчитать от него… Впрочем, сколько и в каком направлении отсчитать, ясно из рисунка ниже.

Только учтите, что, если вы выйдете из дома за грибами и заблудитесь в Южном полушарии, это вам не поможет: в Южном полушарии нашей планеты Полярная звезда не видна, там видны совсем другие созвездия. О них мы говорить не будем: так далеко грибники редко уходят.

Самые известные созвездия называют зодиакальными. Они расположены в плоскости эклиптики и их всего 12, по числу месяцев. Где они располагаются на небе, ясно из рисунка ниже. Эти созвездия очень любят гадатели по звездам – астрологи.

Отсчитайте пять расстояний между двумя звездами, образующими переднюю стенку ковша по линии, соединяющей эти звезды. И вы упретесь в Полярную звезду. Которая располагается в ручке малого ковшика, каковой именуется созвездием Малой Медведицы.

А сколько вообще не небе созвездий? Это несложно запомнить – 88. Причем по названиям этих созвездий можно понять, когда придуманы их названия. Скажем, старейшие созвездия – обе Медведицы, Стрелец, Телец, Рак, Лев, Водолей и т. д. Их назвали так тысячи лет тому назад. А вот в названиях таких созвездий, как Часы, Микроскоп, Секстант, Насос, Циркуль, Телескоп и пр. уже чувствуется дыхание современности. Больше таких названий, конечно, в Южном полушарии планеты, поскольку цивилизованные европейцы попали туда только сравнительно недавно, в эпоху Великих географических открытий, уже имея на руках приличный научный инструментарий.

Зодиакальные созвездия и их расположение относительно Солнечной системы. Когда Солнце располагается напротив созвездия Льва, например, как на рисунке, говорят, что Солнце находится во Льве. Потом Земля повернется, и Солнце окажется в Деве.

В свое время церковники попытались было испортить всю эту красивую и поэтическую картину звездного неба, переименовав старые созвездия на свой идеологический лад – например, созвездие Овна назвать Апостолом Петром и т. д. Но это еще не все! Солнце они хотели переименовать в Иисуса Христа, Венеру в Иоанна Крестителя, а Луну – в Деву Марию, в полном соответствии со своей церковной мифологией. По счастью, проект глобального переименования неба и небесных тел не состоялся. И не состоялся тоже по идеологическим причинам: иначе пришлось бы говорить, что Иисус Христос закатился за горизонт или что во время затмения Дева Мария затмила Христа.

Случались и другие попытки реформирования неба, уже на научный лад. Так в двадцатых годах прошлого века были попытки «переделить» небо – на Международном астрономическом съезде 1922 года некоторые делегаты предлагали отказаться от стихийно сложившейся небесной «застройки» и просто и незатейливо разбить небо на квадраты, пронумеровав их. Но астрономическое сообщество на это не пошло, оставив на небесах ставшую привычной небесную чехарду с созвездиями.

Ну, вот, пожалуй, и все, что вам нужно знать про созвездия. А теперь переходим к делам в тыщу раз боолее интересным.

Глава 3. Люди сделаны из звездной пыли

В названии этой главы нет никакого преувеличения, это вовсе не поэтическая фраза. Это строгий научный факт – практически все химические элементы, из которых выстроено наше тело, произведены звездами. В нашей крови, например, есть железо, придающее крови красный цвет… В нас полно углерода, составляющего основу жизни… Есть фосфор, азот, хлор… На 70 % наше тело состоит из воды, то есть водорода и кислорода… Да внутри нас – почти вся таблица Менделеева!

А ведь изначально в молодой Вселенной были только простейшие вещества – водород да гелий. Откуда же взялись сложные химические элементы? Они наработаны в термоядерных реакторах, имя которым – звезды. И вот тут нам придется сделать небольшой экскурс в физику. Граждане и гражданки, которые читали мою книгу «Физика на пальцах», про это уже знают, а для остальных мне придется повториться. Повторенье – мать ученья. И оно не будет лишним даже для тех, кто упомянутую книгу читал.

Для того, чтобы понять Вселенную в макромасштабе, с ее огромными звездами, невообразимыми расстояниями и скопищами галактик, нам придется нырнуть в микромир – мир самых крохотных частиц. Потому что из них и состоит Вселенная.

Вы готовы совершить это увлекательное путешествие в глубины материи? Если да, ныряем! Только воздуху набрать не забудьте…

Вы, конечно, слышали об атомах. Атомы – самые мельчайшие неделимые частички вещества. Например, самая маленькая крупинка золота, которая только возможна. Почему я для примера выбрал золото? Не только потому, что золото (как и все прочие химические элементы) родилось в недрах звезд, но и потому, что я очень люблю золото. А кто не любит? Кроме того, золото – простое химическое вещество, такие вещества называют химическими элементами. Химических элементов, то есть простых веществ в мире меньше сотни. Они все собраны в особую табличку, которая называется таблицей Менделеева. Золото и все прочие металлы, а также углерод, азот, кислород, фосфор, сера и др. – это примеры простых веществ, то есть химических элементов.

Кроме простых веществ, коих меньше сотни, практически все, что вас окружает в комнате и в мире – это вещества сложные. Они сделаны из простых, то есть из химических элементов, и представляют собой сборные конструкции. Например, соль у вас на столе в солонке сделана из двух элементов – металла натрия и газа хлора (найдите их в таблице Менделеева). Химическая формула поваренной соли так и читается – «натрий хлор» (NaCl).

Вода сделана из двух простых газов – кислорода и водорода.

И если самая мелкая неделимая частичка простого вещества (химического элемента) называется атомом, то самая мелкая частичка сложного вещества, например соли или воды, называется молекулой.

Еще раз: самая мелкая неделимая частичка простого вещества – атом. Самая мелкая неделимая частичка сложного (сборного) вещества – молекула.

А почему я назвал ее неделимой, если она сборная? Ну, вот, например, молекула воды, то есть самая маленькая частичка воды, которая только возможна, собрана, как конструктор, из двух атомов водорода и одного атома кислорода (химики записывают это так: Н₂О). Если она собрана, так ее и разобрать можно! А дядя-автор почему-то говорит, что молекула воды неделима.

Она неделима в том смысле, что если мы ее разберем, разделим, то это уже не будет вода. Это будут водород и кислород. Вы можете собрать из детского конструктора машинку. И это будет машинка. Но если вы свою машинку разберете, машинки уже не будет. А будут одни только детальки конструктора. Которые когда-то были машинкой.

Так и со сложными веществами – если их молекулу (мельчайшую частичку вещества) разделить, останутся только детальки, то есть атомы простейших химических веществ, элементов. Атомы химических элементов – это детальки мирового конструктора, из которого собрано практически все, что нас окружает. Трудно встретить в мире в чистом виде детальки, то есть химические элементы. Ну кольцо мамино золотое. Алюминиевая ложка или медная проволока. Кусочек свинца. Ртуть в градуснике. Газ неон в неоновой лампе… Еще постараться надо, чтобы простейшие вещества вокруг себя найти! Займитесь этим как-нибудь на досуге вместе с папой или мамой. А я вам в качестве подсказки дам табличку дядюшки Менделеева. В этой табличке собраны все простейшие вещества во Вселенной. Не так уж их и много, как видите. И многие из них вам наверняка знакомы. Поковыряйтесь там на досуге…

Знаменитая и самая лучшая в мире таблица дедушки Менделеева. Уважаемый был аксакал. Взял и смел все простейшие химические элементы (от слова «элементарный», то есть простой) в одну табличку на радость детям и химикам.

Ну и для того, чтобы у вас потом химия легче в школе пошла, я вам сразу приведу тут несколько примеров сложных веществ, а затем вернемся вновь на нашу проторенную колею.

Вот как устроена молекула воды (Н₂О). В ней просто сцеплены друг с другом один атом кислорода и два атома водорода:

Н – О – Н

А вот как просто устроена поваренная соль для супа и картошки – один атом натрия и один атом хлора:

Na – Cl

Сахар любите? Молекула сахара устроена гораздо сложнее! Химическая формула сахара такова: С₁₂Н₂₂О₁₁. То есть самая маленькая частичка сахара состоит из 12 атомов углерода, 22 атомов водорода и 11 атомов кислорода. Но как они расположены в пространстве?

А вот так, как на рисунке ниже.

Ну, собственно, вот мы всю химию и прошли почти что! Основы науки, так сказать, заложены в небольшую детскую голову. Но в ней, наверное, назрел вопрос:

– Дяденька! Вот неделимые молекулы, оказывается, можно разобрать на отдельные детальки-атомы, уничтожив собранное вещество. А атомы можно разобрать? Можно разломать простейшие химические вещества – элементы, эти детали мирового конструктора?

Молекула сахара, друзья мои. Довольно сложная конструкция, не правда ли?

Ах, какой хороший вопрос! Какой чудесный ребенок!

Конечно, можно! И результат будет тем же – при разборке атома элементарного вещества оно перестанет существовать как вещество. Останутся от него только совсем микроскопические деталюшки.

Какие?

Отвечаю. И здравствуй, микромир!..

Если разломать любое простейшее вещество из таблицы батюшки Менделеева, мы получим всего-навсего три детальки. Три детальки! Я вам расскажу, конечно, что это за детальки, но вы только вдумайтесь в поразительность этой информации! Нас с вами окружают тысячи тысяч разных веществ. В основном, это сложные, составные вещества, типа сахара, их молекулы собираются из веществ простых, элементарных, «неразборных». Их уже не тысячи, а всего несколько десятков, и все они представлены в таблице Менделеева. А эти элементарные вещества – детали мирового конструктора, в свою очередь, состоят из трех микродеталек. То есть, по сути, весь мир, который мы наблюдаем вокруг себя – мамы и папы, дома и кошки, шкафы и носки, собаки и валенки, игрушки и деревяшки, какашки и промокашки[2]2
  Дети, а вы знаете, что такое промокашка? Если нет, спросите у мамы с папой. Они старые, царя видели, должны помнить.


[Закрыть], козявки и слитки золота, вода и воздух… короче, все это сделано всего лишь из трех крохотных деталюшек в разных сочетаниях.

Ну, разве что солнечный свет не состоит из них.

Но о том, что такое свет, мы поговорим чуть позже.

Итак, что же это за три детальки такие, из которых сделано все-все-все? Первая деталька называется электрон.

Вы, наверное, слышали это слово. Тот самый электрический ток, который мы успешно добываем из розетки, вставляя туда вилку электроприбора, представляет собой поток электронов, текущий по металлическим проводам, как вода по трубе. Электрончики бегут внутри электроприбора и свершают полезную работу, примерно так же, как совершает полезную работу поток воды в реке, крутя колесо водяной мельницы.

Электроны – самые маленькие и легкие частички. Их главная особенность – электрический заряд. Что такое электрический заряд? Это просто свойство частицы притягиваться или отталкиваться от другой частицы, которая тоже имеет заряд.

Существует два типа заряда – положительный (плюс +) и отрицательный (минус -). Эти плюсы и минусы обычно пишут на батарейках, обозначая с какого конца батарейки положительный заряд, а с какой отрицательный. Если у двух частичек заряды одинаковые (обе заряжены положительно или обе заряжены отрицательно), частички отталкиваются друг от друга. Если заряды разные (одна частичка заряжена положительно, другая отрицательно), частички притягиваются друг к другу.

А если одна частица заряжена, а другая не заряжена или обе не заряжены? Тогда электрического взаимодействия между ними не будет.

Все электроны заряжены отрицательно. Такое у них свойство. А вторая частица, вторая деталька мирового конструктора – протон – заряжена положительно.

Поскольку заряд является свойством частицы, его нельзя у частицы отнять, невозможно «разрядить» электрон оставив его без заряда, а заряд куда-то унести, как невозможно отнять у красного мячика его «красноту» и отдельно от мячика ее унести. Отдельно от вещества заряда не бывает! Заряд всегда овеществлен, он олицетворен в электроне (минус) и протоне (плюс). Если какое-то тело заряжено отрицательно, значит в нем избыток электронов. А если положительно – избыток протонов.

На рисунке все прекрасно видно: одноименно заряженные частицы отталкиваются, разноименно заряженные – притягиваются.

Протон имеет по величине такой же заряд, что и электрон, но он гораздо больше электрона. Электрон в сравнении с протоном все равно, что воробышек по сравнению с орлом или, скажем, Земля по сравнению с Солнцем. Протон почти в две тысячи раз тяжелее электрона. И поскольку частицы эти имеют разный по знаку заряд, они притягиваются. Но это вовсе не значит, что электрон падает на протон и лежит на нем, блаженно улыбаясь и покряхтывая от радости. Никогда! Электрон начинает кружиться вокруг протона, как планета вокруг звезды.

Может возникнуть вопрос: а что означает фраза «заряд электрона равен по величине заряду протона»? Это значит, что, если протон притянет электрон, и тот начнет вокруг протона кружиться, их заряды уравновесятся, скомпенсируются и получившаяся конструкция будет электронейтральной, то есть для внешнего наблюдателя она не будет нести никакого заряда. И эта конструкция, представляющая собой пузатый протончик с кружащимся вокруг него тщедушным электрончиком, не будет электрически взаимодействовать с другим нейтральным веществом так сильно, как это делает заряженное вещество.