У нашому стрімкому огляді всього Всесвіту черга дійшла до астрономії. Астрономія — старша за фізику. Фактично фізика й виникла з неї, коли астрономія помітила разючу простоту руху зір і планет; пояснення цієї простоти і стало початком фізики. Але найвидатнішим відкриттям астрономії було відкриття того, що зорі складаються з таких самих атомів, що й Земля*. Як це було доведено?
Кожен атом випромінює світло певних частот, подібно до того як у кожного музичного інструмента є своє звучання — певний набір частот, або висот, звуку. Чуючи одночасно кілька тонів, ми можемо розрізнити їх; але здібності нашого ока в цьому відношенні далеко не такі великі, воно не може розділити суміш кольорів на складові частини. Однак за допомогою спектроскопа стає можливим аналіз частот світлових хвиль, він дозволяє бачити справжні тони атомів різних зір. Адже два хімічні елементи були навіть виявлені на зорях раніше, ніж на Землі: гелій (його відкрили на Сонці, тому він так і названий) і технецій (його виявили на деяких холодних зорях). Але якщо зорі складаються з тих самих атомів, що й Земля, то це сильно просуває нас уперед у розумінні сутності зір. Нам добре відома поведінка атомів при високих температурах і невисоких густинах, і це дозволяє за допомогою статистичної механіки аналізувати поведінку зоряної речовини. Навіть не вміючи відтворювати зоряний стан на Землі, але спираючись на основні фізичні закони, ми часто вказуємо цілком точно (а іноді майже точно), що відбувається на зорях. Так фізика допомагає астрономії. Це може здатися дивним, але розподіл речовини всередині Сонця ми знаємо набагато краще, ніж її розподіл усередині Землі. Здавалося б, що можна дізнатися, поглянувши крізь телескоп на цятку світла? Проте надра зір відомі нам набагато краще, ніж цього можна було б очікувати, бо ми вміємо розраховувати, що станеться з атомами зір за багатьох обставин.
Так от, Сонце отримує енергію від ядерного «згоряння» водню, який при цьому переходить у гелій. З водню в глибинах зір виробляються далі інші хімічні елементи. Речовина, з якої зроблені ми, була колись «спечена» в зорі і викинута назовні. Але звідки це відомо? А ось звідки. Вміст різних ізотопів у речовині С12, С13 і т. д.— ніколи не змінюється при хімічних перетвореннях, бо для обох ізотопів С хімічні реакції однакові. Ці пропорції є результатом лише ядерних реакцій. Вивчаючи пропорцію ізотопів в охололому, мертвому попелі, яким є ми, можна здогадатися, на що була схожа піч, у якій сформувалася наша речовина. Вона була схожа на зорі, і тому дуже ймовірно, що елементи «зроблені» в зорях і викинуті звідти під час вибухів, які ми називаємо Новими і Наднови́ми зорями. Астрономія настільки близька до фізики, що ще не раз у цьому курсі ми звернемося до неї.
Одне з найбільш вражаючих відкриттів астрономії — це відкриття джерела енергії зір, що підтримує їхнє горіння. Один із тих, хто відкрив це, вирушив на прогулянку з дівчиною якраз тієї ночі, коли зрозумів, що на зорях відбувається ядерна реакція, що в цьому причина їхнього світіння. Вона сказала: «Поглянь, як чудово сяють зорі!» А він відповів: «Так. Чудово. А втім, сьогодні я — єдина людина у світі, яка знає, чому вони сяють!» Вона тільки засміялася. На неї не справило враження те, що він — єдина людина, яка розуміє, чому зорі світять. Що ж, хоч як це сумно, бути самотнім і незрозумілим — це в порядку речей.
* Як спритно я впорався з цим! Як багато приховано за кожною фразою цієї короткої розповіді. «Зорі та Земля зроблені з однакових атомів». Зазвичай мені однієї такої теми вистачає на цілу лекцію. Поети стверджують, що наука позбавляє зорі краси, для неї, мовляв, зорі — просто газові кулі. Нічого не «просто». Я теж милуюся зорями і відчуваю їхню красу. Але хто з нас бачить більше? Просторінь небес перевершує мою уяву... Загублений у цій каруселі, моє маленьке око здатне бачити світло, якому мільйон років. Безмежне видовище Всесвіту... і я сам — його частина... Можливо, речовина мого тіла викинута якоюсь забутою зорею, такою самою, як он та, чий вибух я бачу зараз. Або я дивлюся на зорі гігантським оком Паломарського телескопа, бачу, як вони мчать в усі боки від тієї первісної точки, де, можливо, вони колись мешкали бік о бік. Що це за картина і який її сенс? І навіщо все це? Таємниці Всесвіту не завдасть шкоди наше проникнення в якісь її секрети, бо правда вражає більше, ніж те, що було намальоване уявою художників минулого! Чому ж нинішні поети не говорять про це? Що ж то за люди ці лірики, якщо вони здатні говорити про Юпітер лише як про людину, і мовчать, якщо це величезна куля, що обертається, з метану й аміаку?