Н. Гедик
ФИЛОСОФИЯ НАУКИ
В приведенных выше словах из Священного Корана в отношении железа используется слово «анзална», означающее «ниспосланный». Но почему? Для первых толкователей Корана это было метафорой, поскольку считалось, что железо было ниспослано в качестве блага для людей. Но, постигнув природу одного из мощнейших взрывов во Вселенной, вы поймете, что прямое значение слов «быть физически ниспосланным с неба» таинственным образом указывает на очень важное научное открытие, которое было сделано совсем недавно. Для того чтобы понять и оценить это чудо Священного Корана, обратимся сначала к вопросу жизни и смерти звезд, а затем вернемся к этому высказыванию из Священного Корана и детально обрисуем его взаимосвязь с обозначенной выше проблемой.
Так же, как человеческие существа, звезды рождаются, живут и умирают. Единственная разница состоит в том, что они могут жить миллиарды лет, в то время как человеческая жизнь длится менее 100 лет. Но нам неведомо, сколько лет мы проживем и как мы умрем. А вот продолжительность жизни звезды и то, как она умрет, можно предсказать в зависимости от ее массы. Звезды размером с наше Солнце живут долгое время (несколько миллиардов лет) и умирают постепенно. Однако звезды-гиганты с массой, превышающей массу Солнца в 8 раз и более, живут значительно меньше (всего несколько десятков миллионов лет) и погибают быстро в результате чрезвычайно мощного взрыва, известного как взрыв сверхновой звезды.
Подобные взрывы представляют собой одно из наиболее впечатляющих космических явлений, которые мы можем наблюдать. Обычно в типичной галактике существует около 10 миллиардов звезд. Сверхновая является одной из этих обычных звезд – но до момента своего взрыва. Во время взрыва количество энергии, выделяемой сверхновой, может превзойти энергию всех других звезд галактики вместе взятых! Мощь этого взрыва настолько велика, что ее сложно себе вообразить. Энергия, выделяемая при взрыве, даже превосходит всю энергию, которую сможет выделить наше Солнце за 10 миллиардов лет своего существования!
Самой яркой сверхновой звездой нашего времени была внегалактическая сверхновая, обнаруженная в 1987 году. Ее назвали «1987А». Она является наиболее изученной из всех известных на сегодня сверхновых. Слева, на Рисунке 1, можно увидеть, как выглядел участок неба через две недели после взрыва сверхновой: сверхновая все еще яркая. Для сравнения в правой части рисунка дан тот же самый отрезок неба, но до взрыва. Стрелка указывает на звезду, которая вскоре переживет взрыв. Известно, что сверхновая находилась от нас на расстоянии 160,000 световых лет, т.е. очень далеко от нас. О дате взрыва мы можем судить по световым лучам, которым понадобилось 160,000 лет, чтобы достигнуть Земли.
Свет сверхновой звезды настолько яркий, что в дневное время ее иногда можно даже увидеть невооруженным глазом. Сохранились исторические записи, в которых описаны взрывы сверхновых звезд. Так, 4 июля 1054 года н.э. китайские астрономы заметили «звезду-гостью». За ней можно было наблюдать невооруженным глазом в течение 23 дней. Осколки этой звезды были обнаружены британским астрономом-любителем Джином Бевисом в 1731 году. Сегодня мы знаем, что эта «гостья» была сверхновой звездой. Данный объект, известный под названием Крабовидная туманность, показан в левой части рисунка 2. Эта сверхновая является одной из немногих, обнаруженных в нашей Галактике. Последний известный нам взрыв сверхновой произошел в 1607 году (см. рисунок 2 справа).
Взрыв сверхновой является одним из наиболее грандиозных событий во Вселенной. Звезда выделяет огромное количество энергии. Но почему онавзрывается? Если она продолжает обладать еще таким запасом энергии, то почему не продолжает спокойно светить, как она делала это в течение всех лет своей жизни? Чтобы ответить на эти вопросы, нам необходимо вспомнить, как звезды функционируют. [1]
Начать следует с ответа на более общий вопрос: «Что является источником энергии звезд?».
Звезды вырабатывают энергию в ходе процесса, называемого термоядерным синтезом. Процесс протекает следующим образом: легкие ядра, такие, как водород, синтезируются для получения более тяжелых ядер, таких, как гелий. Получаемая в результате объединенная масса легких ядер оказывается больше массы образованных синтезированных тяжелых ядер. Эта разница в массах превращается в энергию в соответствии со знаменитой формулой Эйнштейна: E=mc2, где Е – это выделяемая энергия, m – полученная в ходе реакции разница масс, а с – скорость света.
Однако поскольку ядра заряжены положительно, они отталкиваются, поэтому их плотность и температура должны быть настолько велики, чтобы суметь преодолеть этот барьер. Наиболее распространенной формой синтеза в звездах является синтез 4 ядер водорода для создания одного ядра гелия. Для того чтобы привести эту реакцию в действие, температура должна быть более 8 миллионов градусов Цельсия. А для синтеза ядер, которые тяжелее гелия, требуются еще более высокие температуры. Например, синтез гелия требует температуру выше 100 миллионов градусов Цельсия.
В течение большей части своей жизни звезды вырабатывают энергию путем синтеза водорода и переработки его в гелий. После того как в них заканчивается водород, звезды, если температура в них достаточно высока, начинают перерабатывать ядра гелия в углерод и кислород. Как уже было сказано выше, синтез более тяжелых элементов требует очень высоких температур и высокого давления. Эти условия имеют место лишь у звезд-гигантов на последней стадии их существования, когда для синтеза появляются необходимые предпосылки. Для более легких звезд, таких, как наше Солнце, уровень температуры для этого недостаточен.
Но даже в звездах-гигантах реакции синтеза не могут продолжаться бесконечно. Процесс создания все более и более тяжелых элементов заканчивается, когда в ядре звезды образуется железо. Железо – весьма уникальный элемент. Оно обладает самой большой энергией связи в каждом ядре, что делает его максимально стабильным. Таким образом, в процессе синтеза ядер железа энергия скорее теряется, чем вырабатывается. Это не позволяет образовываться элементам, которые тяжелее железа. На этой стадии своей жизни звезда напоминает луковицу, так как имеет слоистую структуру. [4] В ядре звезды находится железо, окруженное слоями более легких элементов в порядке уменьшения их атомного веса, с водородом в качестве верхнего слоя.
В этот период времени чрезвычайно хрупкий баланс, который поддерживает звезду в равновесии, нарушается. Как правило, в результате гравитационного притяжения происходит сильное сжатие, то есть наблюдается тенденция к самокомпрессии. Такое состояние уравновешивается радиационным и тепловым давлением, направленным наружу. Оно генерируется интенсивными реакциями синтеза, происходящими в ядре звезды. Но когда это ядро превращается в железо, синтез прекращается, что приводит к утрате силы, направленной наружу и удерживающей звезду от разрушения.
После того как железная сердцевина звезды достигает определенных размеров, она внезапно начинает сама по себе сокращаться. Коллапс происходит настолько быстро, что всего за долю секунды ядро звезды, размером с Землю, уменьшается в радиусе до 60 км. В то время как ядро сокращается, внешние слои звезды также начинают сужаться и стремятся занять пространство, освобожденное сужающимся ядром. В этот момент происходит еще одно кардинальное событие. Железное ядро не может сужаться до бесконечности. Когда плотность в ядре достигает ядерной плотности, начинается обратный процесс: расширение ядра. Но представьте себе! В это время внешние слои звезды все еще продолжают сужаться! И именно тогда, когда сужающиеся внешние слои звезды встречаются с расширяющимся ядром, происходит один из самых мощных взрывов во Вселенной. Это явление известно под названием взрыва сверхновой, и его можно наблюдать через миллионы световых лет после самого взрыва.
Энергия взрыва выбрасывает внешние слои звезды в космическое пространство. В результате подобных экстремальных событий начинается синтез более тяжелых элементов (даже тяжелее железа). В момент, когда осколки взорвавшейся звезды сталкиваются с космическим газом и пылью, проявляется весь спектр светового излучения (от видимых лучей до рентгеновских). В итоге возникают красочные туманности (как видно на рисунке 2), которые будут светиться сотни тысяч лет.
Одним из наиболее значимых последствий результата взрыва сверхновой звезды является тот факт, что тяжелые элементы, включая железо, выбрасываются в космическое пространство. Фактически, именно такие космические феномены, как взрывы сверхновой, и являются единственным источником всех тяжелых элементов, которые можно найти в нашей солнечной системе. Они не могут быть созданы в солнечной системе, потому что для этого необходимы невообразимо высокие температуры. Это означает, что углерод, который входит в состав наших клеток, гемоглобин, который переносит кислород в нашей крови, и практически все составляющие нашего тела состоят из элементов, полученных в результате подобных взрывов. По сути дела, мы являемся звездной пылью в прямом смысле этого слова. Установлено, что каждый атом углерода в нашем теле в среднем прошел 4 из подобных циклов в прошлом.
Отсюда понятно, насколько взрывы сверхновых звезд важны для существования жизни на Земле. Однако осознание этого механизма стало возможным только в последние годы.
Удивительно, что железо и практически любой элемент нашего тела были созданы во время одного из взрывов. Но еще более поразительным является то, что сказано о железе в Священном Коране.
В нем имеется отдельная сура, посвященная железу, которая называется Хадид, или Железо. Первое, что бросается в глаза – номер этой суры – 57. Он совпадает с атомным весом одного из изотопов железа: оно может иметь стабильные изотопы с атомным весом 54, 56, 57 и 58. Причем самой распространенной является формула с атомным весом 56 (56Fe).
Данная сура Священного Корана называется Железо, поскольку в одном из ее аятов повествуется именно о железе. Номер этого аята – 25 (или если учитывать басмалу, то – 26). И это удивительно: ведь число 26 совпадает с числом всех протонов в ядре железа. Наконец, третьим цифровым кодом является общее число аятов в данной суре: оно составляет 30. Сумма всех цифр – 56 – соответствует числу нейтронов в самой распространенной формуле ядра железа (56Fe). Дополнительные цифровые коды можно найти в процессе более детального изучения данной суры Корана.[6] В VII веке, когда Коран был ниспослан в той форме, в которой он существует сейчас, никто не знал, что такое ядро железа. А процент того, что эти цифры – простое совпадение, менее одного из тысячи.
После изучения указанных цифровых кодов содержание аята представляется еще более интересным, поскольку оно тесно увязывается с предметом нашего разговора. В этом аяте Всемогущий Аллах сказал: «И Мы ниспослали Железо, в чем заключена великая сила, а также многие блага для человечества... (Св. Коран, 57:25). Выражение «ниспослали», которое используется относительно железа в этом аяте, является переводом арабского слова «anzalna». Его можно считать метафорой, имея в виду, что железо было ниспослано в качестве блага для людей. Но если обратиться к прямому значению данного слова – «быть физически ниспосланным с неба», – то можно обнаружить, что данный аят таинственным образом указывает на очень важный научный факт, а именно: все железо в нашей солнечной системе пришло с неба, в результате взрывов сверхновых звезд.
Еще одним интересным фактом является то, что слова аята «в чем заключена великая сила» соответствуют арабскому слову “шадид”, которое можно перевести как «в чем заключена великая сила», так и «в чем заключено великое неистовство (жестокость)». Если трактовать это выражение по отношению к железу, то следует признать, что имеется в виду большая сила железа, более того – большая стабильность его ядра, то есть следующий факт: оно имеет самую большую энергию связи на каждый нуклон. Если же рассмотреть это выражение в отношении ниспослания железа, то в этом случае оно напоминает нам о неистовом взрыве сверхновой звезды, в результате которого все и происходит.
В заключение следует еще раз подчеркнуть, что взрывы сверхновых звезд – это неистовая смерть звезд-гигантов. Развитие событий, предшествующих гигантскому взрыву, а также его далеко идущие последствия представляют огромный научный интерес. Эти взрывы являются единственным источником железа и других тяжелых металлов, найденных в нашей солнечной системе. Они показывают Милосердие Аллаха, ибо без этих металлов жизнь на Земле была бы невозможна. Одновременно они являются великой демонстрацией Божественной Силы. Как сказано в Священном Коране в конце аята о железе, «поистине Аллах Всесильный, Великий с безграничной силой» (Св. Коран, 57:25).

Литература
[1] The Anglo-Australian Observatory (http://www.aao.gov.au/)
[2] http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap030914.html
[3] http://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_219.html
[4] For more detailed discussion, see: Adam Burrows, Nature 403 (6771), 727 (2000).
[5] http://chandra.harvard.edu/resources/illustrations/superPre.html
[6] http://www.miraclesofthequran.com/scientific_30.html