Весьма характерно для нашего времени, что истолкование ядерных сил ближнего действия было дано в работе неевропейца — японского физика Юкавы (1935 г.), который опирался на две упомянутые выше фундаментальные теории. Теория Юкавы открыла перед физиками совершенно новые, широкие перспективы, введя недолговечные элементарные частицы, массы которых занимают промежуточное положение между массами электрона и протона (их называют мезонами). С той поры было открыто несколько таких частиц. Изучение этих частиц, которое, возможно, позволит узнать, из каких основных компонент состоит материя, вероятно, станет центральной задачей физических исследований на следующем этапе развития науки.
Не будет преувеличением сказать, что среди всех творений человеческого ума теоретическая физика (наряду с полифонической музыкой) является в наибольшей степени продуктом европейским, не имеющим каких-либо аналогов у других цивилизаций. Эта монополия была нарушена Юкавой. Закончим на этом наш экскурс в область физики и вернёмся к анализу истории с позиций энергетики.
Когда я изучал физику и астрономию шестьдесят пять лет назад, источник колоссальной энергии, которую звезды непрерывно излучают в пространство, оставался величайшей загадкой. Все известные в то время физические процессы, например превращение в тепло гравитационной энергии в результате сжатия тела (объяснение, предложенное Гельмгольцем), выделяют слишком мало энергии, чтобы объяснить излучаемые количества её. Радиоактивность тогда была только открыта, и физики начали подозревать, что выделяемая звёздами энергия возникает в результате радиоактивных процессов — ядерных превращений, происходящих внутри звёзд. Однако лишь в 1938 году Бёте и Вейцзеккер независимо друг от друга дали правильное описание этих процессов.
Маленькие ядра нестабильны по той причине, что они имеют тенденцию срастаться в большие ядра, причём этот процесс сопровождается высвобождением энергии. Так, например, следующее за водородом по весу ядро принадлежит гелию и состоит из двух протонов и двух нейтронов. Однако маловероятно, что эти четыре мельчайшие частицы когда-либо могут встретиться, поскольку даже в условиях исключительно высокой плотности материи внутри звёзд такие события практически не наблюдаются. Эти четыре частицы могут, однако, сойтись весьма окольным путём с помощью некоторого тяжёлого ядра, действующего подобно химическому катализатору. Бете и Вейцзеккер в первую очередь нашли именно эту последовательность реакций.
Как и во всех звёздах, энергия, излучаемая в пространство нашим Солнцем, выделяется в процессе синтеза водородных ядер. Крохотная часть солнечного излучений падает на Землю, снабжая её энергией, которая вызывает все погодные явления и делает возможным существование жизни на нашей планете.
Тепловая энергия солнечного излучения удерживает воду океанов в жидком состоянии (за исключением полярных областей) и вызывает круговорот воды в природе: из морей в облака, из облаков дождём на землю, оттуда в реки и обратно в моря и океаны.
Видимая часть солнечного спектра, представляющая собой излучение более коротковолновое, чем тепловое (которое в основном и определяет процесс испарения воды из океанов), поглощается растениями и используется для образования органического вещества путём фотосинтеза. Это сложный фотохимический процесс — перестройка электронных оболочек определённых атомов и атомных групп под действием света. Количество энергии, связанное с такими преобразованиями атомов или атомных групп, несоизмеримо меньше энергии, освобождаемой в результате единичного акта ядерного синтеза, происходящего внутри Солнца. Проходя через Солнце и рассеиваясь в пространстве, эта энергия «обесценивается». Но именно эта обесцененная химическая энергия, накопленная растениями, поддерживает всю жизнь на Земле.