Готовый перевод Richard Dawkins, "The Magic of Reality: How We Know What's Really True" / Ричард Докинз, "Магия реальности: откуда мы знаем что является правдой": 6. What is the sun? / Что такое Солнце?

6. Что такое Солнце?

Солнце настолько ослепительно ярко, настолько приятно в холодном климате, и настолько немилосердно паляще в жарком, что нет ничего удивительного в том, что множество людей поклонялись ему как богу.

Поклонению солнцу часто сопутствует поклонение луне, и солнце с луной зачастую рассматриваются как существа противоположного пола.

Племя Тив, обитающее в Нигерии и других частях западной Африки, верит, что солнце - сын их верховного бога Авондо, а луна - дочь Авондо.

Люди племени баротсо из юго-восточной Африки думают, что солнце - скорее отец луны, нежели ее брат.

Мифы часто рассматривают солнце как мужчину, а луну - как женщину, но может быть и наоборот.

В японской синтоистской религии солнце - богиня Аматэрасу, а луна - ее брат Огетсуно.

Те великие цивилизации, что процветали в Южной и Центральной Америке до прибытия испанцев в 16 веке, поклонялись Солнцу.

Инки Андов верили, что их предками были Луна и Солнце.

Ацтеки Мексики поклонялись своим богам совместно с более древними цивилизациями региона, такими как Майя.

Некоторые из этих богов были связаны с Солнцем, но в отдельных случаях само Солнце являлось богом.

Ацтекский "Миф о Пяти Солнцах" утверждает, что до ныне существующего мира были четыре других, каждый со своим собственным солнцем.

Четыре ранних мира были разрушены, один за другим, из-за катастроф, зачастую насланных богами.

Первое солнце было богом по имени Черный Тезкэтлипока; он боролся со своим братом, Кетзолкоэтлом, который сбил его с неба своей дубиной.

После периода темноты, без солнца, Кетцалькоатль стал вторым солнцем.

В своем гневе Тескатлипока превратил всех людей в обезьян, после чего Кецалькоатль сдул всех обезьян прочь, а затем ушел в отставку, как второе солнце.

Бог Тлэлок тогда стал третьим солнцем.

Раздраженный, тем, что Тезкэтлипока украл его жену Ксочикетзэл, он надулся и не позволил идти ни малейшему дождю, так что наступила страшная засуха.

Люди просили и просили о дожде, и Тлалоку настолько надоело их попрошайничество, что он послал на землю огненный дождь.

Это подожгло мир, и боги должны были начать все заново.

Четвертое солнце было новой женой Тлэлока, Чалчиухтлику.

Она начала хорошо, но потом Тескатлипока так расстроил ее, что она плакала кровавыми слезами в течение 52 лет без остановки.

Это полностью затопило мир, и снова боги должны были начинать на пустом месте.

Между прочим, разве не странно, как точно мифы отмечают небольшие детали?

Как ацтеки решили, что она плакала в течение 52 лет, не 51 или 53?

Пятым солнцем, в которое верили ацтеки, нынешним солнцем, по-прежнему видимым нами на небе, был бог Тонэтиух, иногда известный как Уицилопочтли.

Его мать, Коатликуэ, родила его, будучи случайно оплодотворенной связкой перьев.

Это могло бы звучать странно, но такие вещи будут казаться довольно нормальными людям, воспитанным на традиционных мифах (другая ацтекская богиня была оплодотворена калебасом, сосудом, представляющим собой высушенную кожуру тыквы).

400 сыновей Коатликуэ были настолько разъяренны тем, что их мать снова беременна, что попытались ее обезглавить.

Однако в самый последний момент она родила Уицилопочтли.

Он родился во всеоружии и, не теряя времени, убил всех своих 400 единоутробных братьев, за исключением тех немногих, кто сбежал «на юг».

Уицилопочтли затем приступил к исполнению своих обязанностей в качестве пятого солнца.

Ацтеки считали, что они должны приносить человеческие жертвы, чтобы успокоить бога солнца, иначе он не будет каждое утро подниматься на востоке.

По-видимому, им просто не приходило в голову провести эксперимент и не приносить жертвы, чтобы убедиться, что солнце, возможно, все равно взойдет.

Само жертвоприношение были чудовищно ужасным.

К концу расцвета ацтеков, когда прибыли испанцы (принеся свой собственный бренд изуверства), культ солнца возрос до кровавой кульминации.

Считается, что от 20 000 до 80 000 человек были принесены в жертву ради перепосвящения Великого Храма Теночтитлана в 1487 году.

Могли быть предложены различные дары, чтобы умилостивить бога солнца, но что он действительно любил - была человеческая кровь и все еще бьющиеся человеческие сердца.

Одной из главных целей войны было захватить как можно больше пленных, чтобы они могли быть принесены в жертву, обычно вырезав у них их сердца.

Церемония обычно проходили на возвышенности (чтобы быть ближе к солнцу), например, на вершине одной из великолепных пирамид, которыми знамениты ацтеки, майя и инки.

Четыре священника держали жертву на алтаре, в то время как пятый священник орудовал ножом.

Он работал как можно быстрее, чтобы вырезать сердце так, чтобы оно еще билось, когда его поднимали к солнцу.

Тем временем кровавый труп без сердца скатывался по склонам холма или пирамиды к основанию, где подбирался стариками и затем расчленялся, чтобы быть съеденным на ритуальном обеде.

Мы также связываем пирамиды с другой древней цивилизацией, египетской.

Древние египтяне также были солнцепоклонниками.

Одним из их величайших богов был бог солнца Ра.

Египетская легенда рассматривает небесный свод как тело богини Нут, изогнутое над Землей.

Каждую ночь богиня глотала солнце, и затем следующим утром рожала его снова.

У различных народов, включая древних греков и скандинавов, были легенды о солнце, представляющем собой колесницу, едущую через небо.

Греческого бога солнца называли Гелиосом, и он дал свое имя различным научным терминам, связанным с солнцем, как мы видели в Главе 5.

В других мифах солнце - не бог, но одно из первых творений Бога.

В мифе о создании еврейского племени ближневосточной пустыни, племенной бог Иегова создал свет в первый из шести дней творения - но, что удивительно, он не создавал солнце до четвертого дня!

"И создал Бог два светила великие: светило большее, для управления днем, и светило меньшее, для управления ночью, и звезды тоже".

Откуда исходил свет в первый день, прежде чем возникли солнце и звезды, нам не говорят.

Пора обратиться к действительности и истинному характеру солнца, подтвержденному научными данными.

Что такое солнце, на самом деле?

Солнце является звездой.

Оно нисколько не отличается от многих других звезд, за исключением того, что мы оказались ближе к нему, поэтому оно выглядит ярче и больше, чем другие.

По той же самой причине, солнце, в отличие от других звезд, ощущается горячим, повреждает наши глаза, если мы глядим непосредственно на него, и обжигает нашу кожу, когда мы находимся под ним слишком долго.

Оно не просто чуть ближе других звезд, оно существенно ближе.

Трудно постичь, как далеки от нас звезды, и насколько огромен космос.

На самом деле, это более чем трудно, это практически невозможно.

Существует Замечательная книга Джона Кассиди (John Cassidy) под названием "Earthsearch", в которой делаются попытки понять это, используя масштабную модель.

1 Выйдите в большое поле с футбольным мячом и положите его на землю, это будет солнце.

2 Затем, отойдите на 25 метров и положите зернышко перца, чтобы представить Землю и ее расстояние от Солнца.

3 Луна, в таком масштабе, будет булавочной головкой, она будет лишь в пяти сантиметрах от зернышка перца.

4 Но ближайшая другая звезда, Проксима Центавра, в этом масштабе будет другим (немного меньшим) футбольным мячом, расположенным в... приготовьтесь..... 6 500 километрах.

Возможно, на орбите Проксимы Центавры есть планеты, а возможно нет, но точно есть планеты на орбитах других звезд, наверное большинства.

И расстояние между каждой звездой и ее планетой обычно мало по сравнению с расстояниями между самими звездами.

Как работают звезды
Разница между звездой (вроде Солнца) и планетой (вроде Марса или Юпитера) в том, что звезды ярки и горячи, и мы видим их собственный свет, тогда как планеты относительно холодные, и мы видим их только благодаря свету, отраженному от соседней звезды, вокруг которой они вращаются.

И это различие, в свою очередь, следует из разницы в размерах.

Вот почему.

Чем больше любой объект, тем сильнее гравитационное притяжение к его центру.

Все притягивается под воздействием силы гравитации.

Даже вы и я гравитационно притягиваем друг друга.

Но это притяжение слишком слабо, чтобы его заметить, если оба тела небольшие.

Земля большая, поэтому мы чувствуем сильное притяжение к ней, и когда мы роняем что-то, оно падает "вниз", то есть по направлению к центру Земли.

Звезды гораздо больше планет, таких как Земля, так что их гравитационное притяжение гораздо сильнее.

Середина большой звезды испытывает огромное давление, потому что гигантская гравитационная сила притягивает все вещество звезды к центру.

И чем больше давление в звезде, тем более горячей она становится.

Когда температура становится очень высокой - гораздо жарче, чем вы или я можем себе представить - звезда начинает вести себя как своего рода водородная бомба замедленного действия, выделяя огромное количества тепла и света, и мы видим как она ярко светит в ночном небе.

Сильный жар приводит к тому, звезда раздувается, как воздушный шар, но в то же время гравитация сжимает ее обратно.

Существует баланс между внешним тепловым расширением и внутренней силой тяжести.

Звезда действует как свой собственный термостат

Чем жарче она становится, тем больше она разбухает; и тем менее концентрированной становится масса вещества в центре, поэтому, она немного остывает

Это означает, что она начинает сжиматься снова, что опять ее разогревает, и так далее.

Я рассказал историю, как будто звезда пульсирует как при сердцебиении, но это не так.

Вместо этого она принимает промежуточный размер, который поддерживает звезду при нужной температуре, чтобы оставаться стабильной.

Я начал с того, что Солнце - это просто звезда, как и многие другие, но на самом деле существует множество различных видов звезд, и они расположены в широком диапазоне их размеров.

Наше солнце (см. ниже) не очень большое по сравнению с другими звездами.

Оно немного больше, чем Проксима Центавра, но гораздо меньше, чем многие другие звезды.

Какова самая большая звезда, которая нам известна?

Это зависит от того, как вы их измеряете.

Звезда, имеющая наибольший размер, называется VY Большого Пса.

Ее поперечник (диаметр) в 2 000 раз больше размера Солнца.

А солнечный диаметр в 100 раз больше, чем диаметр Земли.

Тем не менее, VY Большого Пса такая неплотная и легкая, что, несмотря на свои огромные размеры, ее масса составляет лишь около 30 масс Солнца, а не в миллиарды раз больше, как было бы, если бы они имели одинаковую плотность.

Другие, такие как Звезда Пистолет, и звезды, обнаруженные в последнее время, такие как Эта Киля и R136al (не очень броское название!), в 100 раз массивнее Солнца, или даже больше.

А масса Солнца более чем в 300000 раз больше массы Земли, что означает, что масса Эта Киля в 30 миллионов раз больше, чем Земли.

Если у гигантской звезды, такой как Rl36a 1, есть планеты, они должны быть очень и очень далеко от нее, или они мгновенно испарились бы.

Ее гравитация настолько велика (из-за ее огромной массы), что ее планеты действительно могут быть очень далеко и до сих пор вращаться по орбите вокруг нее.

Если есть такая планета, и кто-то на ней живет, R136al, вероятно, кажется им примерно столь же большой, как нам наше Солнце, потому что, хотя она намного больше, она также была бы гораздо дальше – на как раз подходящем расстоянии, фактически именно подходящий видимый размер необходим для поддержания жизни, иначе жизни бы там не было!

История жизни звезды.
В действительности, однако, маловероятно, что есть планеты, вращающиеся вокруг R136al, не говоря уже о жизни на них.

Причина в том, что очень большие звезды имеют очень короткую жизнь.

R136al, вероятно, только около миллиона лет, что составляет менее 1/1000 жизни Солнца до настоящего времени: недостаточно времени для эволюции жизни.

Солнце - меньшая, более преобладающая звезда: из того типа звезд, у которых история жизни длится миллиарды лет (а не всего лишь миллионы), в течение которых они проходят через ряд длительных этапов, почти как растущий ребенок, становясь взрослым, проходит через средний возраст, со временем стареет и умирает.

Преобладающие звезды в основном состоят из водорода, простейшего из всех элементов (см. Главу 4).

'Водородная бомба замедленного действия' в недрах звезд превращает водород в гелий, второй простейший элемент (он назван в честь греческого бога солнца Гелиоса), высвобождая огромное количество энергии в виде тепла, света и других видов излучения.

Помните, я говорил, что размер звезды представляет собой баланс между тепловым расширением и силой тяжести?

Ну вот, этот баланс остается примерно одинаковым, сдерживая кипение звезды на несколько миллиардов лет, пока ее топливо не исчерпывается.

Обычно звезда коллапсирует в себя под действием безудержной силы тяжести - в этот момент весь ад вырывается на свободу (если возможно вообразить что-нибудь более адское, чем внутренняя часть звезды).

История жизни звезды слишком долгая для астрономов, чтобы увидеть больше, чем ее крошечный миг.

К счастью, астрономы, сканируя небо своими телескопами, могут найти целый ряд звезд, каждую на разной стадии своего развития: некоторые "звезды-младенцы" застигнуты при акте формирования из облаков газа и пыли, как и наше Солнце четыре с половиной миллиарда лет назад, много звезд "среднего возраста", подобных нашему Солнцу, и некоторые старые и умирающие звезды, которые дают возможность узнать, что произойдет с нашим Солнцем за следующие несколько миллиардов лет.

Астрономы создали богатый "зоопарк" звезд самых разных размеров и стадий их жизненного цикла.

Каждый член 'зоопарка' показывает, на что обычно были похожи другие, или будут похожи.

Обычная звезда, как наше Солнце, в конечном счете, исчерпывает водород и, как я только что описал, вместо него начинает "сжигать" гелий (я взял это в кавычки, потому что она на самом деле не сжигает, а делает нечто намного более горячее).

На этом этапе она называется "красный гигант".

Приблизительно через пять миллиардов лет Солнце станет красным гигантом, что означает, что, в настоящее время оно находится в середине своего жизненного цикла.

Задолго до этого наша бедная планета станет слишком горячей для жизни на ней.

Через два миллиарда лет Солнце будет на 15 процентов ярче, чем сейчас, а это значит, что Земля будет как Венера сегодня.

Никто не может жить на Венере: температура там составляет более 400 градусов по Цельсию

Но два миллиарда лет - довольно длительное время, и люди почти наверняка вымрут задолго до этого, так что там будет некому поджариваться.

Или, может быть, наши технологии продвинутся так далеко, что мы действительно сможем передвинуть Землю к более удобной орбите.

Позже, когда гелий тоже закончится, Солнце исчезнет в облаке пыли и обломков, оставив крошечное ядро, называемое белым карликом, который охладится и потухнет.

Сверхновые звезды и космическая пыль.

История заканчивается иначе для звезд, которые гораздо крупнее и горячее, чем наше Солнце, как гигантские звезды, о которых мы только что говорили.

Эти монстры "сжигают" водород гораздо быстрее, и ядерные печи их "водородной бомбы" идут дальше, чем простое слияние ядер водорода для создания ядер гелия.

Более горячие печи больших звезд продолжают сталкивать ядра гелия вместе, чтобы создать еще более тяжелые элементы, и так далее, пока они не произведут широкий диапазон более тяжелых атомов.

Эти более тяжелые элементы включают углерод, кислород, азот и железо (но пока ничего тяжелее железа): элементы, которые в изобилии есть на Земле, и во всех нас.

Через относительно короткое время очень большая звезда, подобная этой, в конечном счете разрушает себя в гигантском взрыве, названном сверхновой, и именно в этих взрывах формируются элементы более тяжелые, чем железо.

Что делать, если Эта Киля завтра взорвется как сверхновая?

Это станет матерью всех взрывов.

Но не волнуйтесь: мы не узнали бы об этом еще в течение 8 000 лет, которые потребуются, чтобы свет преодолел значительное расстояние между Эта Киля и нами (а ничто не движется быстрее, чем свет).

Тогда что если Эта Киля взорвалась 8000 лет назад?

Что ж, в этом случае свет и другое излучение от взрыва действительно может достигнуть нас в любой день.

В этот момент мы увидим и узнаем, что Эта Киля взорвалась 8000 лет назад.

Лишь около 20 сверхновых звезд были замечены в истории человечества.

Великий немецкий ученый Иоганн Кеплер увидел одну 9 октября 1604 года.

На рисунке снизу на этой странице показаны остатки взрыва, как мы их видим сегодня: обломки разлетелись с тех пор, как Кеплер впервые его увидел.

Сам взрыв фактически произошел приблизительно на 20 000 лет ранее, примерно во времена, когда вымерли неандертальцы.

Сверхновые, в отличие от обычных звезд, могут создавать элементы, еще более тяжелые, чем железо: например свинец и уран.

Колоссальный взрыв сверхновой повсюду в космосе рассеивает элементы, которые создала звезда, а затем сверхновая, включая элементы, необходимые для жизни.

В конце концов, облака пыли, богатые тяжелыми элементами, начнут цикл снова, конденструясь, чтобы создать новые звезды и планеты.

Вот где ответ на вопрос, откуда возникла наша планета, и именно поэтому наша планета содержит элементы, которые необходимы, чтобы создать нас, углерод, азот, кислород и так далее: они происходят из пыли, которая осталась после того, как давно ушедшая сверхновая осветила космос.

Отсюда родилась поэтическая фраза - "Мы звездная пыль'.

Это без преувеличения правда.

Без случайных (но очень редких) взрывов сверхновых не существовали бы элементы, необходимые для жизни.

Крутясь вокруг да около.

Фактом, который мы не можем игнорировать, является то, что Земля и все другие планеты вращаются вокруг своей звезды в одной "плоскости".

Что это значит?

В принципе, вы можете подумать, что орбита одной планеты может быть наклонена под любым углом к любой другой.

Но в действительности дело обстоит не так.

Как будто существует невидимый плоский диск в небе с Солнцем в центре, и все планеты движутся на этом диске, только на разных расстояниях от центра.

Более того, все планеты вращаются вокруг Солнца в одном направлении.

Почему?

Это, вероятно, связано с их созданием.

Возьмем первоначальное направление вращения.

Вся солнечная система, а значит Солнце и планеты, возникла как медленно вращающееся облако газа и пыли, вероятно, остатки взрыва сверхновой.

Подобно почти любому свободно плавающему объекту во вселенной, облако вращалось вокруг своей оси.

И да, вы догадались: направление его вращения было таким же, как направление планет, теперь вращающихся вокруг Солнца.

Теперь, почему все планеты находятся в плоскости - на этом плоском "диске"?

По сложным гравитационным причинам, в которые я не буду вдаваться, но которые ученые хорошо понимают, большое вращающееся облако газа и пыли в космосе как правило формируется во вращающийся диск с массивным комком в середине.

И именно это, кажется, произошло с нашей солнечной системой.

Пыль и газ, и небольшие куски материи не остаются в виде газа и пыли.

Гравитационное притяжение тянет их к своим соседям, так как я описал ранее в этой главе.

Они объединяют свои силы с этими соседями и формируют более крупные куски материи.

Чем больше глыба, тем больше ее гравитационная сила притяжения.

Итак, что произошло в нашем вращающемся диске - это то, что больших кусков стало еще больше, так как они притянули своих менее крупных соседей.

Безусловно, самая большая глыба стала Солнцем в центре.

Другие глыбы, достаточно большие, чтобы притянуть к себе меньшие глыбы, и достаточно далекие от солнца, чтобы не быть в него затянутыми, стали планетами.

Считая от самой близкой от Солнца к периферии, мы теперь называем их Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

В старые списки поместили бы Плутон после Нептуна, но в настоящее время он рассматривается как слишком маленький, чтобы считаться планетой.

Астероиды и метеоры.

При других обстоятельствах также могла образоваться еще одна планета, между орбитами Марса и Юпитера.

Но маленькие кусочки, которые могли бы объединиться, чтобы образовать эту дополнительную планету, были лишены возможности сделать это, вероятно, из-за нависшего гравитационного присутствия Юпитера, и они остались в виде движущегося по орбите кольца обломков, называемого поясом астероидов.

Эти астероиды роятся в кольце между орбитами Марса и Юпитера, где и была бы дополнительная планета, если бы они смогли собраться вместе.

Знаменитые кольца вокруг планеты Сатурн находятся там по аналогичной причине.

Они могли бы сконденсироваться вместе, создав еще один спутник (у Сатурна уже есть 62 спутника, так что это был бы 63), но они все-таки остались отдельными в виде кольца камней и пыли.

В поясе астероидов - солнечном аналоге колец Сатурна - некоторые обломки достаточно велики, чтобы называться планетезималями (вроде бы "не совсем планетами").

Наиболее крупный из них, называемый Церера - около 1000 километров в поперечнике, достаточно большой, чтобы быть приблизительно сферическим, как планеты, но большинство из них - просто неправильной формы камни и частицы пыли.

Время от времени они сталкиваются друг с другом, как бильярдные шары, а иногда один из них вышвыривается из пояса астероидов и может даже приблизиться к другой планете, такой как Земля.

Мы видим их, довольно часто, сгорающих в верхних слоях атмосферы как 'падающие звезды' или 'метеоры'.

Реже метеор может быть достаточно большим, чтобы пережить испытание прохождением через атмосферу и фактически совершить аварийную посадку.

9 октября 1992 года метеор развалился в атмосфере и фрагмент размером примерно с большой кирпич ударил автомобиль в Пикскилле, штат Нью-Йорк.

Намного больший метеор, размером с дом, взорвался над Сибирью 30 июня 1908 года, поджегши большие площади леса.

У ученых теперь есть доказательства, что 65 миллионов лет назад еще больший метеор поразил Юкатан, находящийся в нынешней Центральной Америке, вызвав глобальное бедствие, которое, вероятно, и убило динозавров.

Было подсчитано, что энергия, выделившаяся при этом катастрофическом столкновении, была в сотни раз больше, чем было бы выделено, если одновременно взорвать на Юкатане все ядерное оружие в мире.

Там было бы разрушительное землетрясение, огромное цунами и всемирные лесные пожары, и густые облака пыли и дыма затмевали бы земную поверхность в течение многих лет.

Это было бы голодом для растений, которым нужен солнечный свет, и
голодом для животных, которым нужны растения.

Удивительно не то, что динозавры вымерли, а то, что выжили наши млекопитающие предки.

Возможно, крошечная популяция выжила, перезимовав под землей.

Свет нашей жизни.

Я хочу закончить эту главу, сказав о важности солнца для жизни.

Мы не знаем, есть ли жизнь в другом месте во Вселенной (я буду обсуждать этот вопрос, в следующей главе), но мы знаем, что, если там есть жизнь, то почти наверняка около звезды.

Мы можем также сказать, что, если она сколько-нибудь похожа на нашу разновидность жизни, то по крайней мере, она, вероятно, будет на планете, находящейся примерно на таком же видимом расстоянии от своей звезды, как и мы от нашего солнца.

Под «видимым расстоянием» я имею в виду расстояние в восприятии самой формой жизни.

Абсолютное расстояние может быть очень большим, как мы видели на примере сверхгигантской звезды R136al.

Но если видимое расстояние одинаково, их солнце будет казаться примерно такого, же размера, как наше для нас, что будет означать, что количество тепла и света, полученное от него, будет примерно таким же.

Почему жизнь должна быть близко к звезде?

Потому что вся жизнь нуждается в энергии, а очевидный источник энергии - свет звезды.

На Земле растения собирают солнечный свет и делают его энергию доступной для всех других живых существ.

Растения, можно сказать, питаются солнечным светом.

Они, также, нуждаются в других вещах, таких как двуокись углерода из воздуха, вода и минералы из земли.

Но они получают свою энергию от солнечного света, и они используют ее, чтобы сделать сахар, служащий своего рода топливом, которое движет всем остальным, что они должны делать.

Вы не можете сделать сахар без энергии.

И когда у вас есть сахар, вы можете "сжечь" его, чтобы получить энергию обратно - хотя вы никогда и не получите всю энергию обратно, всегда есть некоторые потери в этом процессе.

И когда мы говорим 'сжечь', это не значит, что он развеивается как дым.

Буквальное его горение является лишь одним способом освободить энергию топлива.

Существует более контролируемый способ позволить энергии сочиться, медленно и с пользой.

Можно представить зеленый лист как раскинувшуюся фабрику, чья плоская крыша - это одна большая солнечная панель, улавливающая солнечный свет и использующая его для приведения в движение механизмов сборочных линий под крышей.

Вот почему листья тонкие и плоские - чтобы создать большую площадь поверхности для сбора солнечного света.

Конечным продуктом растения являются сахара различных видов.

Затем они перекачиваются через жилки в листе к остальным частям растений, где используются, чтобы произвести другие вещи, такие как крахмал, который представляет собой более удобный способ хранения энергии, чем сахар.

В конечном счете, энергия высвобождается из крахмала или сахара, чтобы сформировать все другие части растения.

Когда растения поедают травоядные животные, такие как антилопы или кролики, энергия передается травоядным животным - и снова, часть ее теряется в этом процессе.

Травоядные используют ее для построения своих тел и питания мышц в процессе своей жизнедеятельности.

Их жизнедеятельность включает, конечно, обгрызание и ощипывание намного более многочисленных растений.

Энергия, которая приводит в действие мышцы травоядных животных, когда они ходят, жуют, борются и спариваются, поступает, в конечном счете, от солнца, через растения.

Затем и другие животные - поедатели мяса или плотоядные - приходят и поедают травоядных животных.

Энергия снова передается дальше (и снова некоторая ее часть теряется при передаче), и она приводит в действие мышцы хищников в процессе их жизнедеятельности.

В этом случае их жизнедеятельность включает выслеживание еще большего количества травоядных для еды, так же как и все другое, что они делают: спаривание, борьбу, лазание по деревьям и, в случае млекопитающих, выработку молока для своих детенышей.

Тем не менее, именно солнце, в конечном счете, обеспечивает их энергией, даже при том, что к тому времени она достигает их весьма окольным путем.

И на каждой стадии этого окольного пути значительная часть энергии теряется - в виде тепла, которое вносит свой вклад в дело нагревания остальной части Вселенной.

Другие животные, паразиты, кормятся на живых телах, и травоядных, и плотоядных.

Снова же, энергия, питающая паразитов, поступает в конечном счете от солнца, и снова же, не вся она используется, потому что часть ее теряется впустую в виде тепла.

Наконец, когда что-либо умирает, будь то растение, или травоядное, или плотоядное, или паразит, оно может быть съедено падальщиками, такими как жуки могильщики, или оно может разложиться - быть съеденным бактериями и грибами, которые являются просто другой разновидностью падальщиков.

Но снова, энергия солнца передается дальше, и снова часть ее теряется в виде тепла.

Вот почему компостные кучи горячие.

Все тепло в компостной куче происходит в конечном счете, от солнца, захваченное солнечными батареями листьев годом ранее.

Есть удивительные австралийские птицы, называемые большеногами, которые используют тепло компостной кучи для инкубации яиц.

В отличие от других птиц, которые сидят на своих яйцах и нагревают их теплом своего тела, большеноги нагребают большую кучу компоста, в которую они откладывают свои яйца.

Они регулируют температуру кучи, накладывая побольше компоста сверху, чтобы сделать ее более горячей, или удаляя компост, чтобы охладить.

Но все птицы, в конечном счете, используют солнечную энергию, чтобы высиживать свои яйца, то ли через тепло своего тела, то ли или через кучу компоста.

Иногда растения не поедаются, а погружаются в торфяные болота.

За столетия они прессуются в слои торфа новыми слоями, откладываемыми над ними.

Жители западной Ирландии и шотландских островов выкапывают торф и режут его на куски размером с кирпич, которые они жгут как топливо, чтобы поддерживать тепло в их зданиях зимой.

Опять же, это - пойманный в ловушку солнечный свет (в данном случае пойманный несколькими столетиями ранее), чья энергия высвобождается в каминах и кухонных очагах Голуэя и Гебридов.

При благоприятных условиях, и на протяжении миллионов лет, торф может уплотняться и преобразовываться, так что, в конечном счете, становится углем.

В пересчете на вес, уголь является более эффективным топливом, чем торф, и сгорает при более высокой температуре, и именно угольные очаги и печи обеспечили промышленную революцию восемнадцатого и девятнадцатого веков.

Жар сталелитейного завода или доменной печи, пылающие топки паровых двигателей викторианских паровозов, громыхающих по железным рельсам, или судов, стучащих колесами по морю: все это тепло поступило первоначально от Солнца, через зеленые листья растений, живших 300 миллионов лет назад.

Некоторые из "темных сатанинских мельниц" промышленной революции приводились в движение силой пара, но многие из ранних хлопкопрядильных фабрик питались энергией водяных колес.

Фабрика строилась рядом с быстро текущей рекой, которая направлялась, чтобы литься на колесо.

Это водяное колесо поворачивало большую ось или ведущий вал, который тянулся через всю фабрику.

Через приводной вал, ремни и зубчатые колеса приводили в движение различные прядильные машины, чесальные и ткацкие станки.

Даже эти машины, в конечном счете, приводились в движение солнцем.

И вот каким образом.

Водяные колеса приводились в движение водой, притягиваемой вниз силой тяжести.

Но это работает только потому, что есть непрерывная подача воды на высоту, откуда она может бежать под гору.

Эта вода доставляется из облаков в виде дождя, падающего на холмы и горы.

А облака получают свою воду благодаря испарению морей, озер, рек и луж на Земле.

Испарение требует энергии, а энергия поступает от солнца.

Поэтому, в конечном счете, энергия, приводившая в движение водяные колеса, которые вращали ремни и зубчатые колеса прядильных машин и ткацких станков, вся поступала от солнца.

Более поздние хлопкопрядильные фабрики работали благодаря угольным паровым двигателям - опять же используя, в конечном счете, энергию солнца.

Но прежде чем полностью перейти на паровые двигатели, фабрики прошли через промежуточный этап.

Они оставили большое водяное колесо для приведения в действие станков и ткацких челноков, но использовали паровой двигатель для закачки воды наверх в бак, из которого она текла на водное колесо, чтобы быть закачанной вверх снова.

Итак, поднята ли вода солнцем в облака, или она поднята угольным паровым двигателем в резервуар, энергия все же изначально поступает от солнца.

Разница в том, что паровая машина приводится в движение солнечным светом, собранным растениями миллионы лет назад и хранящимся в угле под землей, в то время как водяное колесо на реке движет солнечный свет, поступивший всего нескольких недель назад и хранящийся в виде воды в верхней части горы.

Эта разновидность «хранения солнечного света" называется потенциальной энергией, потому что вода имеет потенциал - внутреннюю способность - совершать работу, когда она течет вниз по склону.

Это позволяет хорошо понять, как жизнь питается энергией от солнца.

Когда растения используют солнечный свет, чтобы произвести сахар, это как накачать воду на гору, или в резервуар на крыше завода.

Когда растения (или травоядные животные, которые питаются растениями, или хищники, которые поедают травоядных животных) используют сахар (или крахмал, сделанный из сахара, или мясо, которое производится из крахмала), мы можем представить сахар как горючее: медленно сжигаемое, чтобы двигать, скажем, мышцы, точно так же как уголь быстро сжигается для создания пара, чтобы приводить в действие вал на фабрике.

Нам не принесло бы пользы, если бы мы буквально сожгли наш сахар и другое пищевое топливо, поджигая их!

Горение - расточительный и разрушительный способ возвратить сохраненную энергию солнца.

То, что происходит в наших клетках, настолько медленно и настолько тщательно регулируется, что это напоминает воду, сочащуюся вниз с холма и вращающую ряд водяных колес.

Реакции, движимые солнцем, которые происходят в зеленых листьях для производства сахара, эквивалентны перекачиванию воды в гору.

Химические реакции в животных и растительных клетках, которые используют энергию - для движения мышц, например -получают энергию на тщательно контролируемых стадиях, постепенно.

Высокоэнергетическое топливо, сахар или любое другое, высвобождает свою энергию поэтапно, через каскад химических реакций, каждая питающая следующую, как поток, падающий в ряде небольших водопадов, крутит одно маленькое водяное колесо за другим.

Какими бы ни были детали, все водяные колеса, и шестерни, и ведущие валы жизни, в конечном счете приведены в действие солнцем.

Возможно, те древние народы поклонялись бы солнцу еще более преданно, если бы поняли, насколько вся их жизнь от него зависела.

Я сейчас задаюсь вопросом, - сколько других звезд приводят в действие двигатели жизни на вращающихся вокруг них планетах.

Для этого необходимо дождаться следующей главы...

Внимание! Этот перевод, возможно, ещё не готов.
Его статус: перевод редактируется

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/24992/83957

Переводчики: Irina73, artyk6549, diyarl, cosinus

kabanchik, Anjelika9