Наше Солнце — всего лишь рядовая звезда. Но если перевести мощность этой космической силовой станции в технические единицы, то получится у нас умопомрачительная цифра — около трехсот тысяч миллиардов миллиардов киловатт. На Землю попадает лишь одна двухмиллиардная доля излучаемой Солнцем энергии. Но и это больше ста тысяч миллиардов киловатт!
Откуда же она берется? Пятьдесят лет назад это было неразрешимой загадкой. Классическая физика XIX века могла указать в данном случае только один источник энергии — нагревание от сжатия силой тяжести. Но этого источника Солнцу Хватило бы только на тридцать миллионов лет, а оно освещает и греет нашу планету несколько миллиардов лет.
Итак, классическая физика становилась в тупик. Выход из него указала новая — атомная — физика.
Теперь мы знаем, что мельчайшая частица вещества — атом — состоит из ядра и окружающих его электронов. Ядра одних атомов обладают большим, других — меньшим запасом энергии. Первые могут превращаться во вторые, и при этом выделяются громадные количества энергии. Ядерные реакции — вот источник энергии звезд.
Какое же именно вещество играет роль ядерного горючего в звездах? Спектральный анализ показал, что самым распространенным во вселенной веществом является легчайший элемент — водород. Ядро атома водорода — это простейшая ядерная частица — протон. Если четыре протона соединятся в ядро гелия, то выделится около двадцати восьми миллионов электроновольт энергии. Много это или мало? Чтобы сравнить теплотворную способность ядерного и обычного горючего, заметим, что при сгорании атома углерода выделяется всего около четырех электроновольт энергии. Теплотворная способность ядерного горючего в миллионы раз больше, чем у обычного.
Что нужно, чтобы четыре протона соединились в ядро гелия?
Они должны встретиться между собой, обладая при этом достаточно высокой скоростью. Маловероятно, чтобы четыре человека, не сговариваясь, встретились случайно все в одном месте. Не так часты были бы и встречи частиц вещества… Но реакция образования гелия в звездах идет не прямо, а в несколько актов. В каждом акте участвуют по две частицы. Несколько актов образуют так называемую цепочку. Простейшая цепочка — водородная. Она начинается с соединения двух ядер водорода (протонов) в ядро тяжелого водорода — дейтон. Дейтон, сталкиваясь еще с одним протоном, дает ядро легкого гелия (гелия-3). А если два ядра гелия-3 столкнутся между собою, то получится обычный гелий-4 и два протона отщепятся.
Так легкий водород превращается в более тяжелый гелий, а в результате превращения выделяется солнечная энергия.