ПРИРОДА ГЛАЗАМИ ФИЗИКА

Белозеров И.М.

ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ И АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

BASIC PROBLEMS OF ENERGY AND RENEWABLE ENERGY

Работа представлена в Редакцию членом Научного совета редколлегии международного научного журнала «Альтернативная энергетика и экология»

академиком РАН Асланом Юсуповичем Цивадзе

УДК 53

ПРИРОДА ГЛАЗАМИ ФИЗИКА (р + е Un ± Э)

И.М. Белозеров,

д-р физ.-мат наук, заслуженный изобретатель России

Тел.: 8(383) 276-00-02, моб. 8(913) 787-21-11 e-mail: alexey.belozerov@mail.ru; direct@vnipiet-nsk.ru

Наступил XXI век. Ушедший ХХ останется в летописи человечества как век взрывного увеличения объема знаний, а также их углубления и о микромире, и о макромире, как век начала практического использования этих знаний в интересах всей цивилизации.

Вместе с тем в XXI век перекочевал и целый рад фундаментальных вопросов, требующих безотлагательного осмысливания. Среди этих вопросов, в частности, следующие:

- Почему планета Земля, постепенно остывая, непрерывно увеличивается в объеме?

- Какова природа неимоверной энергии и сил, постоянно сотрясающих планету и определяющих ее эндогенную активность?

- Где хранит природа колоссальные запасы водорода, миллиарды лет непрерывно якобы сгорающего в недрах Солнца и других звезд?

- Откуда происходят постоянно только распадающиеся в природе радиоактивные изотопы?

Этот перечень вопросов может быть продолжен и значительно расширен.

В предлагаемом читателю повествовании автор, инженер-физик, в течение почти полувека проработавший на предприятиях ядерно-топливного цикла Минсредмаша СССР (Росатома), излагает концепцию, обосновывающую существование в природе процесса взаимопревращения материи из атомно-молекулярной физико-химической формы ее существования в ядерно-физическую нейтронно-гиперонную форму, происходящего под воздействием гравитационных космических полей.

Предложенная концепция позволяет ответить на целый ряд вопросов, связанных с физикой как микромира, так и макромира и относящихся, в частности, к таким областям знания, как геофизика, физика Солнечной системы, астрофизика, космогония и др.

Концепция предполагает участие заинтересовавшихся данной проблематикой читателей в дальнейшем ее развитии, обусловленном возникающей необходимостью пересмотра существенного объема из имеющихся на сегодня знаний о природе.

Публикация предназначена для ученых, специалистов, студентов, а также читателей, интересующихся современной проблематикой физики микро- и макромира.

NATURE AS VIEWED BY A PHYSICIST

I.M. Belozerov

Phone: 8(383) 276-00-02, Mob.: 8(913) 787-21-11 e-mail: alexey.belozerov@mail.ru; direct@vnipiet-nsk.ru

There came the 21st century. The past 20th century will remain in the humankind memorials as a century of explosive growth and improvement of knowledge both about micro- and macroworld, and as a century of using this knowledge in the interests of the whole civilization.

Along with this, the 21st century inherited a number of unanswered questions that need to be addressed in the near-term future. Such questions include in particular the following:

- Why does the Earth continuously expand despite its continuous cooling?

- What is the nature of the incredible energy and force that shake our planet again and again and determine its endogenous activity?

- Where does nature store its tremendous stock of hydrogen, which is thought to continuously burn in the interior of the Sun and other stars for billions of years?

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (86) 2008

- Where do radioactive isotopes, which only decay in nature, come from?

This list of questions can be continued and supplemented with numerous other questions.

The narration offered to the reader by the author, an engineer-physicist, who has been working for about half a century at nuclear-fuel-cycle enterprises of the former Soviet Ministry of Medium Machine Building (Rosatom), describes the concept that substantiates the existence in nature of the process of reciprocal transformation of matter from its atomic-molecular physical-chemical form into nuclear-physical neutron-hyperon form, which is driven by gravitational cosmic fields.

The proposed concept makes it possible to answer many questions related to the physics of both micro- and macroworld and belonging in particular to geophysics, physics of the solar system, astrophysics, cosmogony etc.

The concept assumes that those readers, who get interested in this topic, will contribute to its further development associated with the emerging necessity of significant revision of the large amount of currently available knowledge about nature.

This publication is intended for scientists, specialists, students and those readers, who are interested in the present-day topics of micro and macroworld physics.

Содержание

Предисловие........................................................................................................................ 10

Часть 1. Отдельные тайны природы.......................................................................................... 10

1.1. Земля как частичка Вселенной. Современные представления................................................ 10

1.2. Атом и его ядро. Научные данные о микромире............................................................................ 12

1.3. Водород - первооснова и главная загадка мироздания......................................................... 14

1.4. Две ипостаси нуклона............................................................................................................. 17

1.5. И еще раз о водороде (и его тайне)..................................................................................18

1.6. Тайна природы радиоактивности.................................................................................... 19

1.7. Четыре типа взаимодействия тел и частиц в природе......................................................................20

1.8. И еще одна удивительная загадка Земли...........................................................................21

1.9. Итак, подытожим загадки (вопросы)............................................................................... 22

Часть 2. Концепция р + е 5п ± Э........................................................................................... 22

2.1. Механика небес......................................................................................................... 22

2.2. Энергетика космических процессов.................................................................................24

2.3. Крушение атома, или Конец физико-химической формы существования материи...................... 25

2.4. Нейтронная звезда? Барионная звезда? «Черная дыра»? Пульсар? «Темная материя»?

Квазар? Сверхгигантская звезда?...................................................................................................................... 25

2.5. Что же дальше?..........................................................................................................27

Часть 3. Расшифровка загадок природы.......................................................................................29

3.1. Природа - неиссякаемый и вечный воспроизводитель водорода и радиоактивных изотопов.......... 29

3.2. Физика Солнца и звезд................................................................................................ 29

3.3. Земля. Зарождение и развитие....................................................................................... 31

3.4. Ядро Земли и его керн................................................................................................. 31

3.5. Физико-химическое поведение основных продуктов распада керна ядра Земли......................... 33

3.5.1. Нейтроны........................................................................................................... 33

3.5.2. Водород.............................................................................................................34

3.5.3. Гелий................................................................................................................ 36

3.6. Физика образования других химических элементов............................................................. 39

3.7. Об энергетическом потенциале нейтронно-барионной звезды (на примере Протоземли).............. 39

3.8. Об энергетическом статус-кво Земли...............................................................................42

3.9. О происхождении и развитии планет, их спутников и других фрагментов Солнечной системы......43

3.9.1. Механизмы и закономерности образования объектов Солнечной системы.........................43

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

3.9.2. Современная информация о физических характеристиках планет Солнечной системы

и их спутников............................................................................................................44

3.9.3. Об эндогенной активности объектов Солнечной системы..............................................47

3.9.4. О визуальных характеристиках объектов Солнечной системы........................................ 47

3.9.5. Концепция о природе эндогенной активности космических объектов............................... 49

3.10. Тунгусский метеорит и т.п...................................................................................................... 50

Выводы............................................................................................................................. 50

Заключение........................................................................................................................ 52

Список литературы...............................................................................................................53

Предисловие

Я - 70-летний доктор физико-математических наук. Давно уже пройдена большая часть жизненного пути, а оставшаяся дорога с каждым днем все стремительнее сокращается. Как и многие в этом возрасте, в течение ряда последних лет занимаюсь, в частности, анализом прожитого, накопленного багажа различной информации, пытаясь систематизировать эту информацию, найти в ней причинно-следственные связи, закономерности, понять и объяснить себе, а возможно, и другим, «что, почему, откуда и как».

В далеком 1960-м я окончил физико-технический факультет Томского политехнического института, получив диплом инженера-физика. Жизнь распорядилась так, что основная часть жизненного пути (более 40 лет) оказалась связанной с прикладной наукой, сначала - исключительно с заводской, а позднее - отчасти и с отраслевой. Основные области знаний, с которыми довелось столкнуться на этом пути, кроме технологии спецпроизводства, связаны, прежде всего, с физической химией, а также с проблемами экологии и некоторых областей геологии. По-видимому, этот «информационный винегрет», наряду с попутно приобретенными «по ходу жизни» знаниями, и позволил на каком-то этапе относительно близко подойти, как представляется, к границам непознанного и/или непонятого или, вернее, недостаточно познанного и/или недостаточно понятого. По крайней мере, так хочется думать. Появились вопросы, ответы на которые или представлялись недостаточными или неверными, или просто отсутствовали, а ведь у нас принято, что «человек от науки» должен объяснять окружающим чуть ли не всё или, по крайней мере, «косить под умного». Пришлось лезть в энциклопедии, справочную и учебную литературу, бывало - и в специальные издания. Так складывались свои, иногда иные, нетрадиционные представления и понятия об отдельных явлениях природы, о чем и пойдет речь ниже.

Как «человек от науки», я прекрасно отдаю себе отчет в необходимости обеспечения любого нетрадиционного представления (понятия) возможно большей доказательной базой. Однако уровень объектов знания, о которых пойдет речь в данной и, возможно, последующих частях повествования, представляется столь обширным и безграничным, а

продолжительность еще предстоящей жизни столь ограниченной, что говорить о сколько-нибудь глубоком научном исследовании предметов повествования вообще не приходится. Поэтому автор просто вынужден нередко опираться в данной работе на «известные факты», сопоставляя и анализируя их иногда лишь на концептуальном «полунаучном» уровне.

С учетом этого уважаемых специалистов в тех областях знаний, которые будут задеты ниже, автор заранее просит проявить определенную терпимость к своему осознаваемому непрофессионализму. Просто не поделиться теми представлениями, к которым довелось подойти, не поведать о них другим мне представляется еще более неприемлемым.

Часть 1 Отдельные тайны природы

1.1. Земля как частичка Вселенной. Современные представления Земля - небесное тело массой 5976-1021 кг, по форме напоминающее эллипсоид. Земля является планетой, входящей в состав Солнечной системы, которая, в свою очередь, является частью Галактики, называемой Млечный путь, и находится примерно в середине ее периферийной части. Согласно современным представлениям [1, 2 и др.], в системе Млечного пути насчитывается около 200 миллиардов звезд, причем Солнце, находящееся от центра Галактики на расстоянии около 30 тысяч световых лет, совершает полный оборот вокруг этого центра за 200-250 миллионов лет [1, 2 и др.]. Вместе с Солнцем в вихре этого полета в направлении звезды Вега в созвездии Геркулеса находятся и все планеты Солнечной системы. Постоянно вращаясь вокруг собственной оси и вокруг Солнца, Земля перемещается в пространстве со скоростью около 30 километров в секунду [1, 2, 3/9 и др.].

Согласно современным космогоническим представлениям, наша Вселенная образовалась 12-20 миллиардов лет назад в результате Большого Взрыва [4 и др.]. Солнечная система и Земля, как ее часть, в соответствии с гипотезой О.Ю. Шмидта, не отвергнутой и поныне [2, 3/9, 5-8 и др.], образовались од-

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

новременно 4,5-5 миллиардов лет назад. При этом Земля как планета сформировалась в результате гравитационной конденсации рассеянного в околосолнечном пространстве газопылевого вещества и последующего ее разогрева в основном за счет теплоты распада радиоактивных элементов - урана, тория, калия и др. Об этом возрасте Земли свидетельствует большое количество работ по его определению [3/3, 9 и др.], выполненных с использованием, в частности, калий-аргоновой, свинцовой, рубидий-стронциевой и других современных методик, основанных на определении в веществе соотношения долгожи-вущих радиоактивных изотопов и их производных. Существуют и другие гипотезы о происхождении Земли.

Проблема образования и развития Земли волновала многие величайшие умы прошлого. В их числе - Пифагор, Аристотель, Д.Бруно, Г.Галилей, Р.Декарт, И.Ньютон, П.Лаплас, наши соотечественники - В.А. Обручев, В.И. Вернадский, О.Ю. Шмидт, наши современники - О.А. Богатиков, В.Ф. Блинов, А.В. Витязев, А.А. Вотяков, В.В. Кузнецов, В.Н. Ларин, А.А. Маракушев [4-6, 10-21 и др.] и многие другие.

Много новых знаний о Земле и ее строении было получено вследствие произошедшего в XX веке проникновения в тайны микромира и интенсивного изучения околоземного и дальнего космического пространства.

Тем не менее, проблема образования Земли и ее эволюции не имеет однозначного решения и в настоящее время. Сегодня можно считать общепризнанной лишь точку зрения о постепенном охлаждении некогда горячей Земли [3/9, 6, 18 и др.] с постепенным же формированием на ее поверхности материков, гидросферы, современной атмосферы и т. д. Сегодня считается доказательным также факт расширения Земли в процессе ее развития [там же], о чем свидетельствует в первую очередь не случайная схожесть внешних очертаний противоположных берегов материков и архипелагов на планете. Предпринятая рядом ученых попытка «сшить» эти очертания на едином глобусе показывают, что радиус нашей планеты в процессе жизни земной тверди увеличился примерно в 2 раза [6], а значит, объем - в 23 ~ 8 раз.

Сегодня всем очевиден тот факт, что процесс развития Земли как материального тела интенсивно продолжается и в настоящее время. Об этом свидетельствует происходящая непрерывно активная вулканическая деятельность, постоянно сотрясающие планету разрушительные тектонические подвижки и землетрясения и т.п.

Откуда эта неимоверная энергия? Откуда постоянно извергающиеся на поверхность планеты колоссальные массы вещества? Наконец, почему материальный объект Земля при своем охлаждении не уменьшается в объеме, как практически все известные в природе вещества, а расширяясь, существенно увеличивается?

Перечень подобных глобальных вопросов, на которые сегодня или нет общепринятого вразумительного ответа, или нет ответа вообще, может быть продолжен. Ясно лишь, что ответы на эти и подобные им вопросы следует искать внутри Земли, в той ее части, которую принято называть ядром.

Согласно современным представлениям, наша планета состоит из земной коры толщиной 5-70 км, впадины которой заполнены водой морей и океанов со средней глубиной около 3,8 км и составляют гидросферу, а сверху покрытой воздушной парогазовой оболочкой атмосферы. Снизу же земную кору подстилает слой коренных пород мантии глубиной до 2900 км, внутри которой находится ядро планеты [3/9, 4, 6 и др.].

Если знания о составе и характеристиках атмосферы и гидросферы Земли сегодня можно считать достаточно точными, то знания о «твердой» Земле (и в первую очередь об ее ядре) во многом относительны и условны [3/9, 6 и др.]. Так, принято считать, что:

- при внешнем радиусе «твердой» Земли 6378 км (по экватору) внешний радиус ядра планеты Е составляет около 3500 км, а внешний радиус центральной части ядра - субъядра О - около 1300 км, тогда их объемы относительно объема Земли составляют соответственно УЕ ~ 16,5% и УО ~ 0,85%;

- согласно [3/9, 6 и др.], при средней плотности «твердой» Земли йЗ ~ 5,5 г/см3 плотность ядра планеты составляет ёЕ ~ 10,0 г/см3, а субъядра йО ~ 12,5 г/см3, тогда масса ядра планеты относительно массы Земли МЗ составляет МЕ ~ 30%, а субъядра - МО < 2,0%;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

- из мантии к поверхности «твердой» Земли постоянно идет тепловой поток, причем температура в мантии, согласно [3/9], возрастает с глубиной от 600-700 °С до 1500-1800 °С, тогда как оценка температуры в более глубоких слоях носит весьма предположительный характер и не превышает в ядре, по-видимому, 4000-5000 К;

- оценки же, выполненные в [6], дают значительно отличающиеся от приведенных результаты. Согласно этим оценкам, температура в субъядре Земли О превышает 104 К, достигая, возможно, (3-4)104 К. Тогда для обычно принимаемого в центре Земли давления 3,5 млн атм при температуре 1,5-104 К расчетная плотность вещества в субъядре О составляет около 35 г/см3. (Автор называет состояние вещества при этих параметрах перегретым паром, пересжатым до сверхметаллической плотности.)

Сейсмическое зондирование Земли показывает, что если в мантии вещество находится в твердом кристаллическом состоянии, то внешнее ядро Е, очевидно, находится в жидком (расплавленном) состоянии, так как поперечные сейсмические волны через него не проходят, тогда как вещество в субъядре О, по-видимому, твердое (продольные волны, подходя к границе субъядра, возбуждают в нем поперечные волны).

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

Многочисленные анализы, выполненные по определению вещественного состава как кернов, полученных при бурении скважин, так и вулканических выбросов, извергаемых из глубинных слоев планеты, а также сопоставление этих данных с аналогичными данными, полученными при анализе состава метеоритов, лунного грунта, спектра солнечных лучей и т.д., позволяют в общих чертах охарактеризовать химический состав земной коры и верхней мантии Земли. Сегодня считается [22, 23 и др.], что основными компонентами недр Земли (по крайней мере, до глубины ~ 16 км) являются:

- кислород (46,6-49,1 масс. %);

- кремний (26,0-27,7 масс. %);

- алюминий (7,5-8,8 масс. %);

- железо (4,2-5,1 масс. %),

составляющие в сумме 85-91 масс. %. Содержание кальция, натрия, калия и магния в «твердой» Земле составляет более 1,0 масс. % каждого, а в сумме -10,1-11,4 масс. %. Необходимо заметить, что, кроме твердой компоненты, земные недра постоянно (особенно при вулканической деятельности) извергают из себя в атмосферу парогазовую смесь, состоящую, как правило, из паров воды (Н2О), соляной кислоты (HCl), плавиковой кислоты (HF), газообразного водорода (Н2), сероводорода (H2S), угарного (СО) и углекислого (СО2) газов и других летучих соединений (преимущественно галогенидов) многих химических элементов [3/5 и др.].

Как отмечено, приведенные выше данные о химсоставе литосферы относятся, прежде всего, к внешним областям «твердой» Земли - земной коре и верхней мантии - и практически не несут информации о химсоставе ядра планеты. Поэтому химсостав ядра Земли характеризуют лишь на предположительном гипотетическом уровне. В настоящее время существуют две основные гипотезы о химсоставе ядра Земли [3/9 и др.], основанные прежде всего на знании определенного объема информации о химсоставе как внешних слоев Земли, так и метеоритов, Луны и т.п. При этом предполагают, что ядро Земли состоит из железо-никелевого сплава, подобного металлической фазе хондритов.

Согласно одной из гипотез, ядро планеты состоит из железа с примесью 18-20 масс. % кремния или иного сравнительно легкого материала.

Согласно другой гипотезе, внешнее ядро Е слагается силикатом, который под влиянием огромного давления и высокой температуры перешел в металлическое состояние, причем субъядро G может быть железным или силикатным.

Существуют и другие гипотезы. Так, например, согласно мнению д-ра геол.-минерал. наук В.Н. Ларина и др. [19, 20], по новой теории строения Земли наша планета имеет не железное ядро, а металлогидрид-ное, состоящее не столько из железа, сколько из легких металлов (магния, кремния), насыщенных водородом.

С последней точкой зрения в определенной степени коррелирует гипотеза, изложенная, в частности, в [4, 24 и др.]. Согласно этой гипотезе, на основании экспериментальных данных, показавших, что при температуре 1200-1500 °С и давлении 30-75 тыс. атм газообразный водород может быть растворен в расплавленном железе вплоть до образования его гидрида состава РеИ3, высказано предположение о том, что ядро Земли состоит именно из гидрида железа, постепенно окисляемого кислородом вплоть до образования оксида железа Ре203 и выделения газообразного водорода по суммарной реакции

4РеИ3 + 302 ^ 2Ре203 + 6И2. (1)

1.2. Атом и его ядро.

Научные данные о микромире

Мысль о существовании атомов как минимальных неделимых частиц материи возникла еще в древние времена. Идея атомизма впервые была высказана древнегреческими мыслителями Демокритом и Эпикуром и просуществовала фактически почти до начала ХХ века. Лишь в 1897 г. англичанином Дж.Томсоном было экспериментально установлено существование элементарной отрицательно заряженной частицы - электрона е. В 1911 г. учеником Дж.Томсона Э.Резерфордом было введено представление об элементарной положительно заряженной частице - протоне р. Наконец в 1932 г. уже сотрудником Э.Резерфорда Дж.Чедвиком была открыта элементарная электрически нейтральная частица -нейтрон п. Эти элементарные частицы легли в основу планетарной модели атома, предложенной Э.Резерфордом и развитой в дальнейшем датским физиком Н.Бором.

Согласно планетарной модели атома он состоит из тяжелого ядра, положительный заряд которого определяется количеством входящих в него протонов р, окруженного облаком из такого же количества электронов е, вращающихся вокруг ядра по вполне определенным орбитам. В целом атом электрически нейтрален, поскольку отрицательный заряд единичного электрона и положительный заряд единичного протона по абсолютному значению эквивалентны друг другу. Количество же протонов в ядре атома 2 (и, соответственно, количество вращающихся вокруг этого ядра электронов) определяется порядковым номером химического элемента данного атома в периодической системе элементов Д.И. Менделеева.

Кроме протонов в состав ядра и, соответственно, атома в целом входят электрически нейтральные нейтроны п, количество которых в ядре N как правило, равно количеству протонов в нем (химические элементы в таблице Менделеева № 3 - литий, 6 - углерод, 7 - азот, 8 - кислород, 12 - магний, 14 - кремний, 16 - сера, 20 - кальций и др.) и постепенно увеличивается с возрастанием номера элемента в системе Менделеева до величины, несколько превышающей 1,5.

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

Основные физические свойства указанных трех элементарных частиц достаточно изучены. Так, в частности, кроме электрического заряда установлены величины их массы покоя, имеющие следующие значения:

- масса электрона те = 0,9109534-10-27 г;

- масса протона mp = 1,6726485-10-24 г;

•4-24 ,

- масса нейтрона тп = 1,6749550-10- г.

Из этих данных видно, что:

- протон в 1836 раз тяжелее электрона;

- нейтрон в 1838 раз тяжелее электрона;

- нейтрон тяжелее протона на ~ 2,31 -10-27 г;

- даже в случае наиболее простого и легкого атома обычного водорода, состоящего только из 1 протона и 1 электрона, в ядре атома сосредоточено:

_1627,64850-10-27_- х 100%% = 99,946% от

(1627,64850 + 0,9109534) • 10-27

всей массы атома.

Учитывая же, что у всех последующих химических элементов масса ядра увеличивается (относительно массы электронов) за счет нейтронов в 2 и более раза, концентрация массы в ядре достигает уже 99,973% (для обычного гелия) и более. Иными словами, практически вся масса любого из атомов почти на 100% сосредоточена в его ядре.

Кроме электрического заряда и массы покоя, изучена стабильность (время жизни) этих трех элементарных частиц. Установлено, что:

- в составе атома все 3 элементарные частицы являются стабильными и существуют бесконечное количество времени;

- вне атома (т.е. в свободном состоянии) картина меняется. Если электрон и протон и в этом случае остаются стабильными, бесконечно существующими частицами, то нейтрон вне атомного ядра становится нестабильным и подвергается так называемому радиоактивному р-распаду, саморазлагаясь при этом на протон и электрон и испуская энергию в виде стабильной электрически нейтральной элементарной частицы с нулевой массой покоя, называемой антинейтрино и:

n ^ p + e + и.

(2)

Процесс этот происходит не мгновенно, а с определенной скоростью, характеризуемой временем жизни, или периодом полураспада Т/„ т.е. временем, за которое происходит саморазложение 50% от участвующих в процессе частиц. Установлено, что для свободных нейтронов период полураспада, по данным [3/17], составляет Т/2 ~ 16 минут. Иными словами, через 16 минут остается ~ 50% от первоначального количества свободных нейтронов, через ~ 32 минуты — 25%, через ~ 48 минут — 12,5%, и так до бесконечности.

Последовавшие позднее экспериментальные и теоретические исследования привели к выделению по существу самостоятельного раздела физики - физики атомного ядра, или ядерной физики. Не вдаваясь в

детальное рассмотрение и описание строения в целом достаточно сложной внутриядерной микроструктуры, отметим, что изучение ее продолжается и в настоящее время. Сегодня установлено, что в процессе жизни этого удивительного микромира в ходе как внутриядерных взаимопревращений, так и при взаимодействии ядер атомов с окружающей средой образуется и исчезает около 200 видов различных, в основном ко-роткоживущих элементарных частиц. Частицы эти различаются между собой или электрическим зарядом, или массой (энергией), или временем жизни, изменяющимся в значительных (для микромира) пределах, причем некоторые их этих частиц обладают одновременно свойствами и элементарных частиц, и электромагнитных волн (колебаний).

Достаточно надежно определены к настоящему времени геометрические характеристики как атомов, так и их ядер. Согласно планетарной модели Н.Бора, как атом, так и его ядро представляют собой структуры, по форме напоминающие сферическую. Размеры этих структур, естественно, зависят от количества находящихся в ядре протонов р и нейтронов п, а также, соответственно, и от количества окружающих ядро электронов е. Так, установлено, что радиус ядра атома любого элемента Я может быть описан выражением [9]

Я = КЪ4А, (3)

где А - количество нуклонов в ядре, т.е. сумма протонов 2 и нейтронов N в нем, а К - константа, равная (1,1-1,2)-10-13 см. Линейные же размеры атомов элементов в десятки тысяч раз превышают линейные размеры их ядер. Из этого следует, что объем атома на ~ 12 порядков (т.е. в 1012, или в миллион миллионов раз) превышает объем своего ядра (этой разнице соответствует соотношение объемов кубов с размером ребер 1 см и 100 м).

Сопоставление между собой одновременно массовых и геометрических характеристик атома в целом и его ядра дает представление о различии в плотностях вещества в ядре (ядерной) и в атоме (атомной).

Как отмечалось, атом подобен близкой к сферической структуре, заполненной ограниченным количеством вращающихся в ней по своим орбитам крайне легких отрицательно заряженных частиц материи - электронов, а в миллион миллионной центральной части этой квазисферической структуры находится керн (ядро), масса которого представляет собой без малого 100%-ную массу всего атома. Иными словами, плотность вещества в ядре атома превышает та-

Ж - - Г М я М е '

ковую в его периферийной части в —-: —- коли-

_ _

чество раз, где Мя и Ме - массы ядра атома и входящих в атом электронов, а V и V - объемы ядра и атома, различающиеся, как отмечено выше, на ~ 12 порядков. Тогда для атома, к примеру, обычного водорода ядерная плотность вещества превышает

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

1,67 -10-2 0,91110-

--1012 ~ 1,841015 раз,

тр V

атомную в--

т V

е я

т.е. в ~ 2-1015 раз (этой разнице соответствует соотношение в массах ~ 2-х миллионов тонн и 1 миллиграмма).

Изложенные подсчеты невольно наводят на мысль о том, что атомное строение материи представляет собой практически полое безграничное глубоко вакуумированное пространство, заполненное лишь практически невесомым отрицательно заряженным веществом (так называемым электронным газом), причем лишь миллион миллионные доли этого пустого пространства занимают чрезвычайно массивные положительно заряженные ядра атомов.

Уместно заметить, что в современной астрофизике существуют понятия о так называемых нейтронных звездах [3/17] (подробнее о них - ниже, в разделе 1.6) и пульсарах [3/21], максимальная плотность вещества в которых имеет порядок плотности вещества внутри атомных ядер и оценивается фантастической величиной 1014-1015 г/см3 (т.е. 100-1000 миллионов тонн в 1 см3). По-видимому, это и есть предел максимально возможной плотности вещества. Интересно отметить, что при такой плотности вещества современная Земля имела бы объем (без атмо-

а всего лишь 5976,4-(103-20-200 миллион

миллионов раз меньше. Иными словами, Земля при условии ее абсолютно сферической формы выгляде-

сферы) не 1083,4-1018 м3 104) м3, т.е. в 1,81-(1013-1014) или в -

ла бы как шар с расчетной величиной диаметра не ~ 20500 км, а всего лишь 225-485 м (или ~ 0,25-0,50 км), т.е. в 40-80 тысяч раз меньше.

1.3. Водород - первооснова и главная загадка мироздания

К настоящему времени наукой накоплен весьма обширный багаж информации об элементном составе как Земли, так и окружающей ее среды, включая Солнце и космическое пространство - межпланетную среду, звезды, межзвездный газ и т.д. Интенсивное исследование космоса, а также совершенствование спектральных методов анализа и развитие радиоастрономии позволяют сегодня довольно надежно определять не только наличие большинства химических элементов, но и их концентрацию в наружных слоях анализируемых космических объектов.

Попытка систематизировать часть этой доступной информации позволяет определенно утверждать: окружающая нас природа более чем на 90 атомных процентов (анализ производится, в основном, в расчете на соотношение атомов, а не по соотношению масс элементов, так как в последнем случае химические элементы могут различаться между собой не только в разы и в десятки раз, но в максимуме и в ~ 250 раз) состоит из 2-х простейших химических элементов - водорода и гелия со значительным преобладанием (при соотношении ~ 4:1) водорода.

Для наглядности сведем часть собранной информации в табл. 1.

Таблица 1

Известные данные о химическом составе некоторых объектов окружающей природы

Table 1

Known data about chemical composition of some natural objects

№ п/п Природный объект Ед. изм. Содержание химических элементов или их соединений Литература

водород (Н2) гелий (Не) другие хим. элементы или их соединения

всего основные

1 2 3 4 5 6 7 8

1 Межзвездная среда ат. % ~90 ~10 <3 Кислород, углерод, неон, азот, в т.ч. СН, ОН, ЫИ3 и др. 3/15

2 Галактические газовые туманности - Основа Присутствует 25/2

3 Оболочки планетарных туманностей - Основа Присутствует Кислород, азот, углерод, другие легкие элементы, железо 25/2

4 Солнце:

4.1 -*- масс. % ~70 ~27 ~2,5 3/24-1

4.2 -*- - Основа В 4-5 раз меньше В 1000 раз меньше Кислород, азот - всего около 60 элементов 25/2

4.3 -*- ат. % 84 9

4.4 -*- ат. % 81,8 18,2 ~0,7 Кислород, магний, азот, всего около 65 элементов 22

4.5 -*- масс. % 73,5 24,8 1,7 Кислород, железо, золото и др. 8

4.6 -*- масс. % 72 Основа остального 2

5 Звездные атмосферы - Химический состав практически одинаков и подобен Солнечной атмосфере 25/2

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

1 2 3 4 1 5 | 6 | 7 8

6 Солнечный ветер - Поток протонов величиной 3-107-1010 частиц через 1 см2 в секунду 3/15

7 Межпланетная среда - Водородная плазма, «выметающая» стационарный газ внутри Солнечной системы 3/15

8 Атмосферы планет:

8.1 Меркурий - Атмосферы, вероятно, нет. Возможны следы углекислого газа, аргона и азота 3/16

8.2 8.2.1 Венера -*- - Углекислый газ, пары воды Основа - углекислый газ, вода, кислород, по 0,1% СО, HCl и HF 3/4 3/19,

8.3 Земля об. % 510-5 5,24-10"4 Азот, кислород, аргон, углекислый газ, пары воды 3/2, 25/1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

8.4 8.4.1 Марс -*- - Углекислый газ СО2 = (50-100)%; по (0,5-5)% азота, аргона и кислорода, следы Н2О и СО, незначительное количество водорода 3/15, 3/39, 22

8.5 Нептун - Метан (СН4) и аммиак (№Н3) 3/17, 3/39, 22

8.5.1 -*- - Признаки Признаки В основном - метан

8.6 Сатурн - Метан и аммиак 3/19, 3/22, 22

8.6.1 -*- масс. % 80 18 Имеется метан; возможно, есть аммиак

8.7 Уран - Метан и аммиак 3/19, 3/27, 232

8.7.1 -*- - Основа Есть Имеется метан; ядро, возможно, жидкая вода

8.8 Юпитер - Метан и аммиак 3/19, 3/30, 22

8.8.1 -*- - СН4 и МН3, следы водорода, воды, ацетилена - С2Н2, этана - С2Н6, фосфина - РН3, окиси углерода - СО и полисульфидов

8.9 Плутон - Атмосферы нет 3/20

9 Земля ат. % ~3,0 Кислород, кремний, алюминий, натрий, железо, кальций, магний, калий и др. 3/9

9.1 Литосфера без гидросферы ат. % ~3,0 Кислород, кремний, алюминий, натрий, железо, кальций, магний, калий, никель, сера и др. 3/9, 25/2, 22

9.2 Гидросфера масс. % 10,7 89,3 Кислород, хлор, натрий, магний, сера, кальций, калий и др. 22

9.3 Литосфера с гидросферой ат. % 16 3/5, 9

9.4 Кларковое содержание г/т 700 0,003 Кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, калий, натрий, магний и др. 3/12, 25/2

9.4.1 -*- г/т 1300-1400 0,003

Анализ данных, приведенных в табл. 1, позволяет констатировать следующее:

1. Космическое пространство заполнено, в основном, межзвездным газом, главной составляющей которого 90 ат. %) является водород с объемной концентрацией ~ 1 атом в 1 см3.

2. Более 80 ат. % вещества Солнца и звезд составляет водородная плазма.

3. Межпланетное пространство внутри Солнечной системы заполнено, в основном, водородной плазмой, испускаемой непрерывно расширяющейся солнечной короной в виде так называемого солнечного ветра, в составе которого присутствует также гелий в количестве 2-20% [3/24-1]. Вблизи орбиты Земли поток протонов, в зависимости от состояния солнечной активности, меняется от 50 миллионов

(5107) до 500 миллионов (5 108) частиц на 1 см2 в 1 секунду, а пространственная концентрация составляет от нескольких единиц до нескольких десятков протонов в 1 см3.

Солнце является мощным эмитентом водорода в окружающее пространство. Через механизм солнечного ветра оно исторгает из себя около 30 миллионов миллионов (30-1012) тонн водорода ежегодно [8], что составляет ~ 2-10-14 от всей массы нашего светила [3/24-1]. Кроме солнечного ветра Солнце периодически извергает из себя колоссальные массы веществ в процессе так называемых солнечных вспышек (взрывы солнечных пятен, протуберанцы и т.п.). Так, подсчитано [26], что в процессе, в частности, единичной солнечной бури, произошедшей в начале ноября 2004 года, из Солнца за короткое время был

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

исторгнут поток протонов, сопоставимый по массе с массой воды в озере Селигер (~ 1230 миллионов тонн).

Солнце не выделяется чем-либо особенным в мире звезд. Поэтому принято считать, что истечение вещества, подобное солнечному ветру, существует и у других звезд. Аналогичный, но более мощный, чем у Солнца, звездный ветер был открыт, в частности, у горячих звезд с температурой поверхности 30-50 тысяч градусов по Цельсию [3/24-1].

4. На фоне изложенного явным диссонансом выглядит информация о наличии и концентрации водорода и/или его соединений, а также гелия в атмосферах планет солнечной системы. Планеты эти, в зависимости от их массы и удаленности от Солнца, принято делить на 2 группы: внутренние планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) и планеты внешней группы (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон). Анализируя химический состав атмосфер планет обеих групп и его изменение в процессе их эволюции, кроме интенсивности солнечного ветра, обратно пропорциональной квадрату расстояния от Солнца, который «выметает» легкие газы из внешних слоев атмосфер, учитывают еще и гравитационное поле планет, способное (или не способное) удерживать эти легкие газы во внешних слоях атмосфер. Совокупность указанных 2-х факторов применительно к двум легчайшим из газов - водороду (атомная масса равна 1) и гелию (атомная масса - 4) - наиболее неблагоприятно действует в случае относительно легких планет земной группы. В случае же планет-гигантов внешней группы (исключая Плутон) сочетание этих 2-х факторов (интенсивность солнечного ветра и сила притяжения) действует значительно слабее и прямо противоположно. Этим и объясняется, с одной стороны, практически полное отсутствие водорода в атмосферах планет земной группы (исключение - присутствие в атмосферах Венеры и Земли паров оксида водорода - воды с молекулярной массой Н2О, равной 18) и, с другой стороны, присутствие в атмосферах планет-гигантов внешней группы в качестве главных составляющих водородсодержа-щих газов - нитрида водорода (аммиака с молекулярной массой NH3, равной 17), карбидов водорода (прежде всего, метана СН4 с молекулярной массой, равной 16) и даже молекулярного водорода (молекулярная масса Н2 равна 2). Предполагается также наличие в атмосферах планет-гигантов большого количества гелия [3/19].

5. Совершенно особый разговор необходимо вести о водороде применительно к нашей планете. С одной стороны, водород в чистом виде практически отсутствует в природе Земли (исключение - вулканические газы, где он присутствует не только в связанном - сероводород Н28, гидриды кислорода Н2О, хлора HCl, фтора HF, - но и в чистом виде [3/5], а также некоторые другие природные газы [9]), что объясняется именно совокупным действием только что описанных 2-х факторов. (С этой точки зрения

водород, как и гелий, может быть назван «неземным» газом.) С другой стороны, согласно данным табл. 1, содержание водорода в литосфере Земли совместно с ее гидросферой составляет ~ 16 ат. % (одно из первых мест по распространенности среди всех химических элементов). И в этом нет противоречия.

Во-первых, благодаря уникальному диапазону температур, существующему в течение значительной части времени геологической жизни Земли, являющейся, по существу, планетой кислорода (47,3 масс. % земной коры и 88,9 масс. % гидросферы представлено кислородом), оксиду водорода довелось выделиться из недр и сконденсироваться из атмосферы на поверхности планеты в виде жидкой фазы - воды, образовав гидросферу, которая, в свою очередь, явилась колыбелью для зарождения и развития биологической жизни на Земле.

Во-вторых, значительные, хотя и существенно меньшие количества водорода в результате взаимодействия с рядом других химических элементов (прежде всего, думается, с углеродом) привели к образованию на Земле значительных запасов водород-содержащих соединений, в частности, углеводородов (газы, газогидраты, нефти, парафины и др. вещества). В последнее время в геологической науке даже возникла и активно развивается идея о наличии в литосфере Земли значительных количеств гидридов других элементов, в том числе и металлов (магния, кремния, железа, кальция, алюминия, натрия и др.) [4, 19, 20, 24].

В-третьих, исследования верхних слоев атмосферы Земли показали, что легкие газы (гелий и водород), выдавливаемые из нижних слоев атмосферы более тяжелыми газами, прежде всего азотом (молекулярная масса N равна 28) и кислородом (молекулярная масса О2 равна 32), находят себе «прибежище» в этих верхних слоях, причем если гелий концентрируется на высоте более 600 км от поверхности планеты, то водород - в слое от ~ 2000 км и выше. Давление газов на этих высотах в миллионы миллионов раз меньше, чем в приповерхностном слое, а температура под действием солнечной радиации повышается до десятков тысяч градусов. В этих условиях молекулярный водород преобразуется сначала в атомарный, а позднее ионизируется до состояния водородной плазмы, образуя так называемую водородную корону, а также взаимодействующие с солнечным ветром радиационные пояса Земли [3/2, 3/5, 3/9 и др.].

Подытоживая разговор о «земном» водороде, необходимо отметить, что к настоящему времени наукой накоплен значительный объем информации, свидетельствующей о существовании процесса непрерывной эмиссии молекулярного водорода из литосферы Земли [3/5, 3/9, 4, 19, 20, 24, 27-30 и др.], в ходе которого на поверхность планеты из ее недр поступают миллиарды кубометров этого газа [21, 24, 27, 28 и др.]. Несомненно, процесс этот возник не вчера и не сегодня, а продолжается в течение милли-

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

ардов лет существования планеты (нет никакой информации об изменении во времени интенсивности этого процесса). Отсюда однозначно следует, что Земля (как и Солнце!) также является эмитентом водорода в окружающее пространство. Представляется, что этому факту современной наукой совершенно незаслуженно не уделяется должного внимания. Нет представлений ни об источнике этого химического элемента на Земле, ни о механизме его возможного образования и т. д. Констатируется лишь сам факт истечения водорода из недр нашей планеты. Попытка найти ответы на эти вопросы будет изложена в последующих разделах данной работы.

1.4. Две ипостаси нуклона

Но вернемся в мир атомного ядра.

Как отмечалось в разделе 1.2, ядра атомов состоят из различного количества протонов р и нейтронов п, причем количество протонов в ядре всегда не более количества нейтронов в нем (исключение - ядро наиболее распространенного в природе легчайшего изотопа водорода - протия, состоящее только из единичного протона). Там же отмечено, что масса протона тр лишь на ~ 0,14% меньше массы нейтрона тп (1,6726485-10-24 г и 1,6749550-10-24 г соответственно) и что принципиальное различие этих частиц заключается в их электрическом заряде: если протон имеет единичный положительный заряд, то нейтрон не имеет никакого заряда и электрически нейтрален. Отмечено также, что вне ядра нейтрон подвержен саморазложению на протон и электрон (Р-распад) с периодом полураспада ~ 16 минут и с выделением энергии в виде элементарной частицы - антинейтрино. Процесс этот экзотермический, и энергия, выделяющаяся при р-распаде единичного нейтрона, составляет ~ 0,784 МэВ (т.е. 0,784 миллиона электрон-вольт), или ~ 3,5-10-20 кВт -ч, то есть при Р-распаде 1 грамма нейтронов выделяется энергия в количестве 20829 кВт-ч.

В дополнение к сказанному необходимо отметить, что ядерная физика имеет совершенно четкие представления и о прямо противоположном процессе преобразования протона в нейтрон, описываемом уравнением:

р+ ^ п + ё+ + и, (4)

где в+ - элементарная частица позитрон, равная по массе и величине электрического заряда электрону ё~, но имеющая в отличие от него положительный заряд (позитрон иногда называют еще антиэлектроном), а и - противоположная антинейтрино и- тоже стабильная электрически нейтральная элементарная частица с нулевой массой покоя, называемая нейтрино.

Разновидностью внутриядерного процесса (4) является известный в ядерной физике процесс преобразования протона в нейтрон посредством захвата ядром атома электрона из одной из ближайших к нему электронных оболочек, описываемый уравнением

р + + ё ^ п + и . (5)

(Наиболее часто встречается так называемый К-захват, т.е. захват ядром электрона из наиболее близко расположенного к ядру К-слоя электронов.)

Необходимо отметить также, что процесс преобразования нейтрона п в протон р, описываемый уравнением (2), может происходить не только со свободным (вне ядра) нейтроном, но и с нейтроном, находящимся внутри атомного ядра.

Взаимное самопроизвольное превращение внутриядерных нейтронов и протонов друг в друга (также как и саморазложение свободного нейтрона) называется р-распадом, причем процесс, протекающий по уравнению (2), называют электронным Р-распадом, по уравнению (4) - позитронным Р-распадом, а по уравнению (5) - электронным захватом.

Не вдаваясь в более детальное рассмотрение указанных 3-х процессов внутриядерного Р-распада, отметим, что процесс электронного Р-распада характерен для нейтроноизбыточных ядер, тогда как процессы позитронного Р-распада и электронного захвата свойственны нейтронодефицитным ядрам нестабильных разновидностей химических элементов -так называемых радиоактивных изотопов [3/10, 9, 14, 21, 25/5, 31 и др.]. Достаточно хорошо известны примеры внутриядерного Р-распада, происходящие с нестабильными изотопами, а именно:

- электронный Р-распад сверхтяжелого изотопа водорода - трития (Н-3 или Т) с образованием изотопа гелия Не-3;

- позитронный Р-распад сверхлегкого изотопа углерода С-11 с образованием изотопа бора В-11;

- электронный захват нестабильного изотопа бериллия Ве-7 с образованием изотопа лития Ы-7 и другие.

Сегодня известно, что бета-радиоактивные изотопы встречаются у всех естественных и почти у всех искусственных элементов периодической системы [3/3, 25/5, 31 и др.], причем общее их количество составляет около 1500.

Общим для всех вариантов внутриядерного Р-распада является то, что суммарная масса продуктов Р-распада меньше массы исходного ядра (или суммы масс при электронном захвате). Иными словами, все процессы внутриядерного Р-распада являются экзотермическими. Выделяющаяся в результате процесса удельная энергия находится в пределах от 0,0186 МэВ до 16,6 МэВ на 1 акт распада и делится в различных соотношениях между тремя частицами: электроном (позитроном), антинейтрино (нейтрино) и остаточным ядром [3/3, 25/5 и др.].

Природа внутриядерного взаимопревращения нейтронов и протонов друг в друга посредством р-распада исследована далеко не полностью. Тем не менее, учитывая энергетику процесса Р-распада, значительно уступающую таковой при ядерном (в ~ 1012 раз) и электромагнитном (в ~ 109 раз) взаимодействиях элементарных частиц, этот процесс отнесли к разделу слабых взаимодействий.

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

Необходимо отметить, что протон и нейтрон, проявляющие столь различные свойства при слабых взаимодействиях, совершенно иначе ведут себя при сильных взаимодействиях элементарных частиц. Массы протона и нейтрона, как отмечалось, различаются между собой лишь на долю процента. Ядерные силы, действующие между парами р-р, п-р и п-п, одинаковы. Нейтрон и протон способны ко взаимопревращению (по крайней мере, в процессах внутриядерного Р-распада). Оба проявляют совершенно одинаковые свойства в процессах, вызванных сильным взаимодействием. Такое глубокое сходство позволяет рассматривать нейтрон и протон как единую частицу - нуклон, которая может находиться в 2-х различных состояниях, различающихся электрическим зарядом д: нуклон в состоянии q = +1 есть протон, а в состоянии д = 0 - нейтрон. Таким образом, нейтрон и протон являют собой 2 ипостаси одной частицы - нуклона, образуя так называемый изотопический дублет и участвуя в сильных взаимодействиях как компоненты единого изотопического дублета нуклонов.

Заканчивая рассмотрение процесса Р-распада как такового, представляется необходимым особо подчеркнуть одно существующее в настоящее время принципиальное различие между процессами внутриядерного Р-распада протона и нейтрона, с одной стороны, и процессом Р-распада свободного нейтрона - с другой. Как видно из изложенного, при рассмотрении внутриядерного процесса очевидны условия как прямого, так и обратного взаимопревращений протона и нейтрона, определяемых нейтронодостаточностью атомных ядер (избыток или дефицит нейтронов). В случае же Р-распада свободного нейтрона условия обратного перехода свободного протона в свободный нейтрон не определены. В то же время отсутствие в природе обратного процесса представляется недопустимым, так как привело бы к постепенному исчезновению из микромира нейтрона - важнейшей из элементарных частиц мироздания. Представляется, что время открытия и изучения энергетики и условий протекания этого процесса еще впереди.

1.5. И еще раз о водороде (и его тайне)

Как наглядно показано в разделе 1.3, самым главным и наиболее распространенным (> 70 ат. %) «кирпичиком» окружающей нас природы является водород. Межзвездный газ - это водород, межпланетная среда - тоже водород, основа галактических туманностей - опять водород. Водород - это более 70% масс. раскаленного Солнца, непрерывно эмитирующего в окружающее пространство в колоссальных количествах энергию и корпускулярные потоки протонов (ядер водорода) в виде солнечного ветра. (Это же напрямую относится и к каждой из миллиардов звезд различного калибра.) Даже наша остывающая, но миллиарды лет щедро обогреваемая тем же Солнцем планета - и та эмитирует в окружающее пространство значительные количества водорода.

Современной ядерной физике известно, что при сверхвысоких температурах (от единиц до десятков миллионов градусов) создаются условия для реализации так называемых протон-протонного и/или углеродно-азотного циклов, в результате которых происходит постадийная реакция термоядерного синтеза атомов гелия из ядер водорода, описываемая итоговым уравнением

4Н1 ^ Не4 + 2е+ + Э (6)

и сопровождающаяся выделением колоссальной энергии в количестве Э = 28,2937 мегаэлектронвольт [3/6] на 1 акт синтеза.

Общепринято считать, что именно этот процесс протекает в недрах нашей звезды - Солнца. По количеству выделяемой им энергии подсчитано, что на Солнце ежесекундно сгорает 564 миллиона тонн водорода, образуя 560 млн тонн гелия (4 млн т водорода преобразуются при этом в солнечную энергию общей мощностью 3,88 1023 кВт). Считается также, что аналогичные процессы протекают и в недрах всего несметного количества других звезд безбрежной Вселенной, причем многие из этих звезд неимоверно превышают по всем параметрам масштабы нашего светила. Именно эта энергия обеспечивает непрерывное сияние в течение многих миллиардов лет бесчисленного количества бесконечно удаленных друг от друга безразмерных космических «светлячков».

Картина эта рисуется лишь для того, чтобы хоть как-то попытаться показать, какое количество водорода миллиардами лет ежесекундно уничтожается в термоядерных топках окружающей нас природы.

Невольно возникает вопрос. Откуда эта расточительная вакханалия природы? Откуда этот неиссякаемый источник бесконечной громадной энергии? Где та кладовая, в которой столь, в общем-то, рациональная природа содержит свои неиссякаемые запасы непрерывно уничтожаемого водорода? Ведь постигнутые человечеством законы сохранения материи и энергии никто не отменял! Что, и в этом тоже «промысел Божий»? Или мы до сих пор не знаем чего-то очень важного и фундаментального? Ведь должны же быть в природе и обратные, компенсационные процессы, в которых после неизбежного взаимного преобразования из одного вида в другой вновь должны возрождаться и водород (а не гелий и другие химические элементы), и энергия. Ведь именно об этом говорят нам выстраданные всем опытом всех мыслящих поколений материалистическое мировоззрение и философия.

Пожалуй, после изложения приведенного выше материала, а также некоторого сопоставления и анализа отдельных его фрагментов или же фактов следует уже перейти к изложению основ гипотезы, при помощи которой, на наш взгляд, можно было бы попытаться хоть как-то увязать и объяснить сложившуюся порой парадоксальную ситуацию вещей.

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

1.6. Тайна природы радиоактивности

Только что закончившийся ХХ век наверняка войдет в летопись человеческой цивилизации, в частности, и как век открытия, познания и использования радиоактивности.

Открытие электрона (1897 г.), протона (1911 г.) и, наконец, нейтрона (1932 г.), а также создание и развитие планетарной модели атома, как уже отмечалось, привели и к познанию и изучению явления изотопии, при которой ядра атомов абсолютного большинства того или иного из природных химических элементов (исключая, пожалуй, лишь фтор) в естественных условиях могут различаться между собой по массе вследствие наличия в ядрах этих элементов неодинакового количества нейтронов. К настоящему времени известно, что у 89 [23] существующих в природе химических элементов имеется около 300 различных естественных изотопов [9].

Среди этого количества естественных изотопов, как уже отмечалось в разделе 1.4, присутствуют как нейтроноизбыточные, так и нейтронодефицитные ядра, причем некоторые из них (около 50) обладают радиоактивными свойствами [9], т.е. способностью самопроизвольно распадаться с превращением исходного ядра в ядро другого типа и с испусканием радиоактивного излучения. При этом различают 3 типа радиоактивности. Кроме р-активности, т.е. испускания электронов (Р-лучей) по уравнению (2) (см. раздел 1.4), различают самопроизвольный распад ядер с испусканием либо а-лучей, представляющих собой ядра атома гелия Не-4, состоящие из 2-х протонов р и 2-х нейтронов п, либо у-лучей, представляющих собой электромагнитное излучение с очень короткими длинами волн (от 1 ангстрема и меньше) и рассматриваемых как поток частиц - так называемых у-квантов.

Как и процесс Р-распада свободных нейтронов п (см. раздел 1.2), процесс самопроизвольного распада ядер естественных радиоактивных изотопов характеризуется периодом их полураспада Т/„ т.е. временем, за которое происходит саморазложение 50% от участвующих в процессе ядер того или иного изотопа данного химического элемента. Установлено, что значение периода полураспада Т>/2 у различных радиоактивных изотопов отдельных естественных элементов различно и может меняться от малых долей секунды (например, для а-радиоактивного изотопа полония Ро-212 Т/г = 3-10-7 с) до практически бесконечности (например, для р-радиоактивного изотопа индия 1п - 115 Т/г = 6-1014 лет) [9]. Как уже отмечалось ранее (см. раздел 1.1), именно эта характеристика используется на практике при определении возраста различных объектов как Земли, так и ближнего космоса.

Изложенное различие в значениях периодов полураспада (на нашем примере - в 6-1014 лет:3-10-7 с ~ ~ 2-1022 раза) наглядно показывает, что за время существования планеты Земля, исчисляемое в 4,5-5 миллиардов лет (см. раздел 1.1), из ее природы прак-

тически полностью исчезло (саморазложилось) значительное количество короткоживущих радиоактивных изотопов различных химических элементов, преобразовавшись в соответствующие устойчивые во времени (или имеющие практически бесконечный период полураспада?) стабильные изотопы. Может быть, именно этим объясняется наличие у каждого природного химического элемента в среднем около 2,8 стабильных изотопов [9].

Изложенный материал не позволяет не обратить внимание еще на одну нераскрытую тайну природы.

Самопроизвольный распад любого из радиоактивных изотопов любого из естественных химических элементов ведет лишь к уменьшению его содержания в природной среде вплоть до, как мы видим, практически полного, а возможно, и абсолютного исчезновения из природы. Но ведь когда-то этот изотоп в тех или иных количествах в ней присутствовал! Куда он делся - мы знаем: преобразовался в дочерний стабильный (или бесконечно долго живущий) изотоп соответствующего химического элемента. А вот откуда он в свое время взялся, раз он когда-то был? Как и в случае с водородной тайной (см. раздел 1.5), какого-либо ответа на этот вопрос сегодня не существует, хотя компенсационного механизма и в этом случае не может не быть. Представляется, что до настоящего времени этот вопрос не ставили даже философы и теоретики-материалисты. А ведь этот вопрос, естественно, существует и требует хотя бы какого-то гипотетического объяснения и ответа. Ведь не от Всевышнего же все это! По крайней мере, физика такой ответ явно не должен бы удовлетворять.

Подобное же рассуждение, полагаем, уместно и при рассмотрении явления естественной радиоактивности с энергетической точки зрения. Известно, что радиоактивный распад любого типа обязательно сопровождается выбросом из ядра (вместе с частицей и/или у-квантом) избыточной энергии, находившейся в ядре вследствие его нейтроноизбыточности или нейтронодефицитности. Следствием распада радиоактивного ядра является или непосредственный переход исходного ядра в другое стабильное ядро (например, калий-кальциевый Р-распад), или же переход в стабильное ядро в результате цепи последовательных превращений (например, образование изотопов свинца в естественных радиоактивных рядах изотопов актиния, тория и урана). В любом случае естественное радиоактивное ядро выбрасывает из себя избыточную энергию. Если вспомнить о существовании первого начала термодинамики и незыблемости законов сохранения, невольно возникает тот же вопрос: кто, когда и в результате какого естественного процесса обеспечил природное радиоактивное ядро избыточной энергией? Возможно предполагать, конечно, что эти естественные радиоактивные ядра являются следствием радиоактивного же распада предыдущих по отношению к ним других более тяжелых ядер, некогда существовавших корот-коживущих трансурановых элементов, но ведь ко-

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

гда-то и они откуда-то появились в природе. Круг замыкается, и вопросы остаются без ответа.

Справедливости ради необходимо отметить, что один механизм естественного образования в природе радиоактивных изотопов отдельных химических элементов современной науке все-таки известен. Этот процесс связан с постоянным потоком присутствующих в пространстве космических лучей, представляющих собой в основном поток протонов р (около 92%) и ядер гелия - а-частиц (около 7%), обладающих высокой и сверхвысокой энергией (от 109 вплоть до 1020-1021 электрон-вольт) и поступающих в околоземное пространство в основном извне Солнечной системы, т.е. из галактики и даже мегагалак-тики [3/30, 9 и др.]. В энергетическом отношении поток космических лучей чрезвычайно мал по сравнению с потоком солнечной энергии и сопоставим по величине лишь с энергией видимого излучения звезд. Тем не менее, рассеиваясь, в основном, в ~ 9% всей толщи атмосферы (т.е. в ее верхних слоях) и взаимодействуя с ядрами атомов присутствующих в ней газов (главным образом азота и кислорода), космические лучи постоянно образуют в земной атмосфере лишь ядра долгоживущего (Т/2 = 5568 лет) р-активного изотопа углерода С-14. (Вследствие постоянного круговорота углерода в природе и обмена изотопом С-14 между атмосферой и литосферой, включая биосферу, по концентрации р-активного изотопа С-14 современная наука судит об абсолютном возрасте - от 1000 до 30000 лет - того или иного природного объекта.)

Таким образом, данный механизм естественного образования в природе р-активного изотопа С-14 не отвечает на вопрос об источнике возникновения в природе практически всех остальных ~ 50 долгожи-вущих естественных радиоактивных изотопов естественных химических элементов.

1.7. Четыре типа взаимодействия тел и частиц в природе

Известно, что все тела и частицы окружающей нас природы, включая как микромир, так и макромир, находятся в постоянном взаимодействии между собой. В количественном отношении это взаимодействие характеризуется его силой. Взаимодействие между телами и частицами осуществляется посредством создаваемых ими и непрерывно распределенных вокруг них в пространстве тех или иных физических полей. Считается, что любое физическое поле квантовано, т.е. состоит из частиц этого поля - квантов, которыми тела обмениваются между собой в процессе своего взаимодействия.

Несмотря на разнообразие воздействий тел (частиц) друг на друга, согласно современным представлениям, в природе существует лишь 4 следующих типа фундаментальных взаимодействий. Это (в порядке возрастания интенсивности взаимодействия):

- гравитационные взаимодействия, отвечающие за тяготение, квантами которых являются до сих пор экспериментально не обнаруженные в природе гравитоны;

- слабые взаимодействия, отвечающие за распады элементарных частиц и р-активных ядер, взаимодействующих в электрон-позитронном поле, квантами которого последние и являются;

- электромагнитные взаимодействия, квантами полей в которых являются окружающие взаимодействующие тела частицы - фотоны;

- сильные взаимодействия, обеспечивающие, в частности, связь частиц в ядрах атомов (ядерные силы возникают благодаря тому, что нуклоны в ядре обмениваются между собой квантами ядерного поля - пи-мезонами).

Кроме интенсивности (силы) типы взаимодействия тел характеризуются расстояниями (радиусами действия), на которые распространяются их поля. Если для гравитационного и электромагнитного полей радиусы действия бесконечно велики, то радиусом поля для сильных взаимодействий является расстояние лишь ~10-13 см, а для слабых взаимодействий - наверняка меньше 10-14 см, а возможно, и 10-15 см.

Характеризуя указанные 4 типа взаимодействий, необходимо отметить, что как для гравитационного, так и для электромагнитного полей сила взаимодействия прямо пропорциональна произведению масс тел (гравитационное взаимодействие по закону Ньютона) или величин зарядов (электромагнитное взаимодействие по закону Кулона) и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Такая зависимость от расстояния и определяет дальнодей-ствующий характер этих взаимодействий, а также неограниченный радиус действия. Именно поэтому даже в атомах на расстояниях, измеряемых ангстремами (10-8 см), электромагнитные силы на много порядков превышают ядерные, радиус действия которых ~ 10-13 см. Именно по этой же причине электромагнитное взаимодействие ответственно не только за существование основных «кирпичиков» вещества -атомов и молекул - и определяет взаимодействие ядер и электронов в этих микросистемах, но (также как и гравитационное взаимодействие) и за подавляющее большинство явлений в окружающем нас мире [3/30].

Сильные же взаимодействия, проявляющиеся в виде ядерных сил, связывающих нуклоны в атомных ядрах, и значительно превосходящие на указанных выше расстояниях своего действия (~ 10-13 см) все другие типы взаимодействий, в частности, в 1001000 раз превышающие силы электромагнитного взаимодействия, становятся сопоставимы с последними уже на расстоянии нескольких радиусов своего действия, а на еще больших расстояниях почти экспоненциально уменьшаются вплоть до полного исчезновения [3/23].

Что касается слабых взаимодействий, то они гораздо слабее не только сильных, но и электромагнитных взаимодействий, оставаясь, однако, гораздо сильнее гравитационных. По этой причине процессы, происходящие в мире элементарных частиц за счет слабых взаимодействий, протекают чрезвычайно

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

медленно. Так, если при различных энергиях частиц процессы, обусловленные, например, их сильными взаимодействиями, происходят за время от 10-22 до 10-24 с, а электромагнитными взаимодействиями - за время от 10-12 до 10-21 с, т.е. во много раз медленнее, то характерное время для протекания слабых процессов гораздо больше и составляет от 103 до 10-11 с [3/23].

Еще более слабыми являются гравитационные взаимодействия, сила которых при сопоставимых энергиях частиц в 1033 раз (на 33 порядка!) меньше, чем у слабых процессов. Тем не менее, в повседневной жизни роль гравитационных взаимодействий гораздо заметнее роли слабых процессов, что обусловлено бесконечно большим радиусом действия гравитации (тяготения), тогда как у слабых процессов радиус действия настолько мал, что величина его до сих пор не измерена [3/23, 3/26].

Вместе с тем, несмотря на малую величину и ко-роткодействие, слабые взаимодействия также играют очень важную роль в природе. Так, например, именно благодаря слабым взаимодействиям протекают весьма распространенные процессы Р-распада радиоактивных атомных ядер, а также свободных нейтронов (см. раздел 1.1), причем энерговыделение в последних (~ 1 МэВ на единичный акт Р-распада) при достаточно большом периоде полураспада (Т/2 ~ 103 с) существенно меньше такового, имеющего место при сильных взаимодействиях.

Не вдаваясь в более подробное рассмотрение перечисленных 4-х типов взаимодействия тел и частиц в природе, отметим, что наряду с общностью и справедливостью для всех типов взаимодействий строгих законов сохранения (энергии, импульса, момента количества движения, электрического заряда и др.), естественно, имеет место одновременность и сопряженность их протекания в природных процессах при соответствующем вкладе каждого типа взаимодействия в интегральный результат. Данное замечание представляется чрезвычайно и принципиально важным для последующего процесса поиска рациональных ответов на ряд из перечисленных выше пока еще не разгаданных тайн природы и построения соответствующих гипотез.

1.8. И еще одна удивительная загадка Земли

В течение последних 15-20 лет среди астрофизиков возникло и стало укрепляться понятие о том, что наше светило, кроме водородной короны, окружено также короной из нейтронов [32] со средней энергией в сотни кэВ и максимальной - до сотен МэВ [14]. Экспериментально подтвердить наличие этого явления чрезвычайно сложно в силу того, что нейтроны в свободном состоянии (вне атомного ядра с количеством нуклонов в нем > 1) являются частицами нестабильными и подверженными естественному р-распаду с периодом полураспада Т/г ~ 16 минут (см. раздел 1.2). По этой причине поток солнечных нейтронов, достигающих окрестностей Земли, исчезаю-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ще мал. Более того, вследствие диссипации энергии частиц в верхних слоях атмосферы и поглощения ядрами атомарного азота существенно замедленных солнечных нейтронов последние могут быть зарегистрированы, в лучшем случае, лишь на очень больших высотах (25-30 км над уровнем моря).

Исключительно интересно то, что в процессе экспериментального изучения явления солнечной нейтронной короны сотрудниками НИИ ядерной физики МГУ им. М.В. Ломоносова в начале 90-х годов было установлено, а позднее неоднократно подтверждено, что постоянным и важным эмитентом огромных потоков нейтронов, зарегистрированных в различных точках страны (Подмосковье, Курская область, Памир, Тянь-Шань, Кольский полуостров), является приповерхностный слой земной коры [14], причем всплески этого потока нейтронов происходят не только в сейсмически активных зонах планеты.

Авторы пытаются объяснить это явление тем, что поток земных нейтронов якобы является следствием взаимодействия ядер элементов, составляющих почву и воздух, с а-частицами с энергией 5-9 МэВ, излучаемыми естественным радиоактивным газом - радоном Ип (некоторая аналогия известного радий-бериллиевого генератора нейтронов?). Однако такое предположение представляется недостаточно аргументированным в силу следующих причин. С одной стороны, концентрация радона и в атмосфере (6-10-8 об. %), и в ее приземном слое (~ 1 атом/см3) исключительно низка. Причинами этого являются следующие обстоятельства:

а) наименьшая среди известных для 89 естественных химических элементов величина кларка - всего 6 -10-12 грамма в тонне земной массы;

б) чрезвычайная нестабильность радона, т. к. период полураспада у наиболее устойчивого среди более чем 20 известных (в т. ч. и искусственных) изотопов Ип-222 составляет лишь 3,83 дня;

в) аномально высокая растворимость радона в воде (50,7 об. % при 0 °С и 22,4 об. % при 25 °С), вследствие чего значительные количества природного Ип объективно не могут не экстрагироваться из воздуха как атмосферными дождевыми осадками, так и приповерхностными водами, существенная часть которых на длительное время удаляется в подземные горизонты планеты;

г) газообразный (при нормальных условиях) радон, образующийся в процессе последовательного радиоактивного распада урана и радия, находящихся, как правило, в составе твердых кристаллических руд, прежде чем попасть в атмосферу, не может не пребывать в течение продолжительного времени внутри этих твердых рудообразований.

С другой стороны, предполагаемый сотрудниками НИИ ЯФ МГУ механизм образования земных нейтронов никак не коррелирует с вышеуказанным фактом существования нейтронной короны у Солнца. (Уместно предположить, что аналогичная солнечной нейтронная корона должна быть и у других звезд Вселенной.)

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

Изложенные соображения дают основания высказать предположение, что предложенный механизм образования земных нейтронов, даже если он отчасти и существует, может оказаться не единственным. Иными словами, природу механизма образования земных нейтронов вряд ли можно считать полностью разгаданной.

1.9. Итак, подытожим загадки (вопросы)

Стремление систематизировать и осмыслить изложенный выше материал диктует необходимость выделения из него и формулирования ряда основных крупных вопросов, представляющихся наиболее важными, краеугольными.

Попробуем последовательно их изложить.

1.9.1. Следует признать непреложным тот факт, что наша планета Земля в течение длительного времени (возможно, с момента ее образования?) живет в состоянии постоянного расширения, т.е. увеличения своего объема. Несомненными доказательствами этого являются следующие аргументы: увеличение радиуса Земли в ~ 2 раза только за время установления на ее поверхности сплошной твердой коры; установленный факт непрерывного увеличения расстояния между противоположными берегами основных океанов; неслучайная схожесть внешних очертаний противоположных берегов материков и архипелагов; развитие срединно-океани-ческих хребтов; повышенные значения идущих из недр Земли теплового и материальных (водород, гелий, нейтроны и т. п.) потоков в этих и подобных местах.

Единой научно обоснованной и общепризнанной гипотезы, рационально объясняющей причину непрерывного разуплотнения Земли, энергетику, последствия и перспективы этого процесса, до настоящего времени не существует.

1.9.2. Научно установлено, что первоосновой всей природы мироздания: галактик и межгалактической среды, звезд и межзвездного газа, нашего светила и Солнечной системы - является главный, единственный химический элемент - водород, количественное содержание которого в этих объектах оценивается величинами, близкими к величинам вплоть до 90 ат. %. Водород в огромных количествах эмитируется в пространство звездами, включая Солнце (основа солнечного ветра). Водород, согласно современным представлениям, сгорая внутри звезд и преобразуясь в гелий, обеспечивает выделение колоссальных количеств ядерной энергии, обеспечивающей, в частности, и жизнь на Земле. Даже наша планета является постоянным эмитентом в пространство существенных количеств водорода.

Но откуда берется в природе водород, если он постоянно эмитируется в пространство из космических объектов, а также сгорает в несметных количествах в ядерных топках звезд, включая Солнце?

Представлений о механизмах, компенсирующих постоянно расходуемый в природе в несметных ко-

личествах основной ее химический элемент - водород, практически не существует.

1.9.3. Сегодня установлено и научно доказано, что в природе всегда существовал и существует механизм постоянного самораспада естественных радиоактивных химических элементов и естественных же радиоактивных изотопов ряда в основном стабильных химических элементов. Этот факт широко используется современной наукой, в частности, при проведении ряда хронологических исследований естественных процессов.

Тем не менее, как и в случае с водородом, современная наука никак не трактует вопрос о том, когда, почему и откуда появились в природе изначально заведомо большие, чем сегодня, количества этих радиоактивных элементов и изотопов. Такой вопрос даже не ставится. Понятие же о компенсационных механизмах, приводящих в естественных условиях к повторному образованию этих радиоактивных материалов (исключение, пожалуй, только изотоп углерода С-14), отсутствует.

1.9.4. Наконец, также как и в случаях с водородом и естественной радиоактивностью, сегодня не рассматривается и даже не ставится вопрос и о ре-циклинге в природе свободных нейтронов (т.е. находящихся вне ядер атомов). Известно лишь, что они являются радиоактивными и имеют весьма малый период полураспада (около 16 минут), вследствие чего в природе (как и короткоживущие естественные радиоактивные элементы и изотопы) практически отсутствуют. Тем не менее, открытия самых последних лет показывают, что свободные нейтроны присутствуют и в солнечном ветре (а следовательно, не могут не быть и в аналогичном звездном ветре, истекающем от других звезд) и откуда-то появляются в существенных количествах и присутствуют в приземных слоях атмосферы даже нашей планеты.

Перечень неразгаданных загадок природы мог бы быть и продолжен, хотя перечисленные 4 вопроса представляются наиболее фундаментальными, поскольку непосредственно связаны с основополагающими понятиями о рециклинге материальных объектов в природе, т.е. с законами сохранения. Отсутствие же рациональных ответов на такие вопросы невольно ставит в повестку дня другие вопросы - о Создателе природы, о Всевышних силах и т.п., что никак не может удовлетворять физика-материалиста.

Часть 2 Концепция р + е ^п ± Э

2.1. Механика небес

Ночное звездное небо не видел только разве отроду незрячий. Завораживающая карусель светлячков, вращающихся вместе с небосклоном, где каждая звездочка извечно не меняет своего положения отно-

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

сительно других звезд. Бесшумно скользящая по небу постоянно меняющая свои фазы Луна. Лишь изредка прочертит полнеба яркая песчинка сгорающего в земной атмосфере падающего небесного тела или пролетят огоньки спутника. Крайне редко на несколько недель зажжется в небе яркий хвост пролетающей мимо Земли кометы. Волшебная картина!

Сегодня человек знает о небе очень много! Пережив многовековые наивные эгоцентрические представления прошлого, человек все более осознает, что его родная планета - всего лишь небольшая песчинка в бескрайних просторах бесконечной Вселенной. Заглянув в глубины космоса уже на несколько миллиардов парсек (1 парсек ~ 3,1-1013 км), человек все более познает царящие в макромире (а по сути - в мегамире) законы мироздания и господствующие в нем силы.

Главная сила мегамира имеет гравитационную природу (см. раздел 1.7). Радиус ее действия - сама бесконечность. Характер действия - объемный (сферический). В силу этого каждая частичка космоса -каждая планета, каждая звезда, каждое звездное скопление, каждая галактика и т.д. - имеет свое объемное гравитационное поле тяготения. Именно взаимодействие масс этих частичек и образуемых ими гравитационных полей и определяет существующие в космосе структуру и порядок.

Характерной особенностью мегамира является вращательное движение значительного большинства составляющих его тел. На примере давно познанного людьми строения нашей Солнечной системы, диаметр которой составляет ~ 10 млрд км, наглядно видно, что, вращаясь вокруг собственной оси, входящие в систему планеты одновременно вращаются и вокруг Солнца, являющегося центром массы системы; Солнце вращается вокруг центра массы нашей Галактики, называемой Млечный путь (см. раздел 1.1); вполне правомочно предположить, что и вся вращающаяся внутри себя спираль Млечного пути находится во вращательном же движении вокруг центра масс, образованного системой аналогичных ему галактик и являющегося по сути уже местной группой галактик, образующей, в свою очередь, вместе с подобными ей группами метагалактику, и т. д. Сегодня установлено, что количество различаемых с Земли и ее спутников галактик превышает 1 миллиард (см. раздел 1.1). О количестве же галактик и метагалактик, имеющихся в глубинах космоса за пределами досягаемости землян, пока и говорить не приходится.

Другой характерной особенностью мегамира, на которую, как представляется, нельзя не обратить внимание, является то, что галактики, как правило, представляют из себя вращающиеся звездные системы (диски), в которых основное количество звезд располагается в плоскостях, перпендикулярных оси вращения галактик (что в какой-то степени также иллюстрируется на примере нашей Солнечной системы), причем степень сплюснутости галактик (т.е.

отношение их диаметров к толщине) может составлять даже 10:1. По структуре плоскости эти галактики могут быть в форме спирали, диска, кольца, а иногда даже иметь и иррегулярную структуру. (В частности, наша Галактика - Млечный путь - принадлежит к числу спиральных галактик.) Важно также то, что концентрация звезд в этих плоских галактиках заметно уменьшается по мере удаления от оси вращения, тогда как в центральных их частях, вследствие увеличения концентрации звезд, происходит утолщение плоской структуры вплоть до того, что ядра (керны) этих галактик могут приобретать едва ли не сферическую форму. (Особенно наглядно это демонстрируют, например, известные снимки спиральной галактики в созвездии Волос Венеры [3/5 и др.].) Представляется, что такая особенность структуры галактик не случайна и может иметь прямое отношение к механизму их образования и развития.

Согласно законам природы, открытым еще несколько веков назад И.Кеплером и И.Ньютоном, и в небесных системах, и в земных циклонах и антициклонах на каждую частичку, движущуюся по своей орбите в процессе вращения, в полном соответствии с абстрактными законами механики как таковой действуют 2 силы: центростремительная, направленная в сторону оси вращения, и центробежная, направленная в противоположную сторону. Центростремительная сила, обусловленная взаимным гравитационным притяжением космических объектов, пропорциональная по величине произведению их масс и направленная в сторону центра системы, удерживает объект на своей орбите вращения. Центробежная же сила, пропорциональная квадрату линейной скорости движения объекта по своей орбите и его массе и обратно пропорциональная расстоянию между объектом и центром системы, направлена в противоположную сторону (т. е. от центра системы) и стремится «сорвать» объект со своей орбиты вращения. При равенстве этих сил радиус вращения объекта остается неизменным. Если превалирует центростремительная сила, радиус орбиты объекта будет постепенно уменьшаться, а система - сжиматься. Если же центростремительная сила меньше центробежной, радиус орбиты вращения объекта будет постепенно увеличиваться, а система - расширяться.

К вышеизложенному следует добавить, пожалуй, только следующие моменты.

С одной стороны, орбиты вращения объектов в космических системах лишь в крайне редких случаях являются круговыми. В большинстве же случаев в силу наличия в системах более 2-х взаимодействующих объектов (и, стало быть, более 2-х взаимодействующих пар сил) и их взаимного перемещения орбиты вращения космических объектов имеют, как правило, непостоянную эллиптическую форму.

С другой стороны, в силу постоянного протекания в космических системах различных динамических процессов радиусы орбит вращения космических объектов находятся в состоянии постоянного

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

изменения в зависимости от превалирующих внутри систем сил. (Данное замечание представляется исключительно важным, ибо позволяет рассматривать космические системы как постоянно изменяющиеся движущиеся «живые» системы.) Наглядным подтверждением этого являются, в частности, снимки находящихся в динамическом развитии (расширяющихся или сжимающихся?) спиральных галактик: № 51 в созвездии Гончих Псов, Туманности Андромеды, Большого Магелланова Облака, № вС 4303, нашей Галактики Млечный путь и др. [2, 3/5 и др.].

Наконец, с третьей стороны, нельзя не остановиться на временах протекания космических событий. Как уже отмечалось в разделе 1.1, все космические объекты перемещаются в пространстве с колоссальными линейными скоростями (например, линейная скорость перемещения нашей Земли в пространстве составляет около 30 км/с). В то же время расстояния, преодолеваемые космическими объектами в сверхскоростном полете по своим орбитам, столь велики, что заметное для землян их перемещение по небосклону становится очевидным нередко по прошествии многих веков (так, если, например, Земле для совершения полного оборота вокруг Солнца достаточен 1 год, то Солнце совершает полный оборот вокруг центра Млечного пути за 200-250 миллионов лет [2, 8 и др.]). Именно по этой причине для нас представляется очевидным лишь перемещение в пространстве космических объектов, входящих в состав Солнечной системы - планет и их спутников.

Таковы, пожалуй, основные особенности и закономерности механики окружающего нас Великого Космоса.

2.2. Энергетика космических процессов

Как отмечено в разделе 1.7, в природе существуют 4 типа взаимодействия тел и частиц:

- гравитационные;

- слабые;

- электромагнитные;

- сильные,

причем 2 из них (слабые и сильные взаимодействия) имеют столь малые радиусы своих полей (10-1510-13 см), что практически не оказывают никакого влияния при взаимодействии космических объектов. Электромагнитные (кулоновские) взаимодействия движущихся электрически заряженных частиц, сила в которых обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними, хоть и имеют бесконечный радиус действия своего поля, но из-за указанной зависимости от расстояния также существенны лишь в микромире атомов и молекул.

Поэтому единственным типом взаимодействий тел (частиц) в макромире являются гравитационные, когда массы взаимодействующих космических объектов столь огромны, что сила их взаимного притяжения оказывается значимой, несмотря на обратно пропорциональную зависимость от квадрата расстояния между ними (закон всемирного тяготения

Ньютона). Именно эта сила гравитационного притяжения в качестве центростремительной силы ответственна за удержание на своих орбитах бесконечного количества космических объектов, вращающихся вокруг центров соответствующих систем.

Как отмечено в предыдущем разделе, именно эта сила ответственна за стремление систем к собиранию ближе к центру входящих в них объектов, т.е. к их «самосжиманию», причем она находится в состоянии подвижного динамического равнодействия с центробежной силой, когда космические объекты находятся на стационарных квазиэллиптических орбитах своего вращения вокруг центра системы.

Подвижное динамическое равнодействие 2-х противоположно направленных сил предполагает постоянную возможность космического объекта перейти со стационарной орбиты вращения на спиральную, следствием чего может стать реальным процесс либо постепенного удаления объекта от центра системы, либо постепенного приближения к этому центру. Причиной же изменения равнодействия этих 2-х сил может стать, например, приближение к рассматриваемой космической системе или удаление от нее некоей другой космической системы, также обладающей своим существенным гравитационным полем. Такое событие в условиях безграничного космоса с бесконечным количеством бесконечно долго взаимодействующих в нем между собой космических объектов (например, галактик) и их гравитационных полей представляется вполне возможным и даже, может быть, регулярным.

Рассмотрим ситуацию, когда вследствие нарушения подвижного динамического равнодействия центростремительная сила в системе стала превалировать над центробежной и система стала сжиматься.

Монотонное постепенное уменьшение расстояния между центром системы и космическим объектом, происходящее в процессе его движения по спиральной квазиэллиптической орбите, в соответствии с действующими законами природы приводит к следующим последствиям.

С одной стороны, вследствие действия строгого закона сохранения момента количества движения уменьшение расстояния между центром системы и объектом приводит к пропорциональному увеличению линейной скорости перемещения его по спиральной квазиэллиптической орбите, т.е. к ускорению вращения.

С другой стороны, вследствие действия закона всемирного тяготения Ньютона по мере уменьшения расстояния между центром системы и объектом не в линейной, а в квадратичной (!) зависимости будет возрастать гравитационная сила притяжения между ними.

Необходимо отметить, что вследствие однонаправленности действия указанных 2-х законов скорость «падения» объекта на центр системы будет все более возрастать.

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

Поскольку действию рассматриваемого механизма подвержены не один, а все объекты системы, последняя начинает постепенно, но со все возрастающей скоростью сжиматься. Уменьшение же объема любой изолированной системы в соответствии со 2-м законом термодинамики не может не привести, с одной стороны, к увеличению плотности вещества в ней, а с другой стороны - к увеличению температуры внутри системы согласно закону Бойля - Мариотта и уравнению Клапейрона.

Постепенное, но все более ускоряющееся увеличение плотности вещества, скорости вращения и температуры, прежде всего, в центральной части системы, не может не вести к вытекающим из этого последовательным изменениям фазового состояния вещества в ней, а именно - к ослаблению агрегации вещества, затем к ослаблению химических связей в нем, ликвидации молекулярной структуры, расплавлению, испарению, ионизации и переходу, по определению В.В. Кузнецова [18], в состояние перегретого, пересжатого до сверхметаллической плотности пара. Величины давления и температуры в центральной части системы в этом развивающемся под действием гравитационных сил процессе, думается, намного превосходят значения таких параметров, достигнутые в самых передовых и оснащенных физических лабораториях современного научного мира.

2.3. Крушение атома, или Конец физико-химической формы существования материи Физические преобразования фазового состояния столь энергетически насыщенного вещества на этом, думается, не прекращаются. Процесс все большего гравитационного сжатия, увеличения температуры до десятков миллионов градусов и более, а также уменьшение объема вещества становятся уже столь значительными, что на сцену начинают выходить сначала электромагнитное взаимодействие тел (частиц), ответственное за существование и взаимосвязи молекул и атомов в микромире, существенное влияние поля которого проявляется лишь на расстояниях, близких к ангстремным (10-8 см), а позднее - и сильное и слабое взаимодействие частиц, ответственное как за процессы, протекающие внутри атомных ядер (радиус поля ~ 10-13 см), так и за процессы, протекающие в мире собственно элементарных частиц (радиус поля < 10-14 см, а возможно, меньше и 10-15 см).

Интегральным же результатом всех 4-х типов силового взаимодействия частиц в этом интенсивно развивающемся процессе сжатия системы на уровне масштабов микромира является разрушение уже и атомной структуры вещества посредством постепенного последовательного «вдавливания» в ядро всех окружающих его электронов, начиная от ближайшей к ядру К-орбиты. В процессе этого «насильственного» эндотермического последовательного поглощения электронов ядром в последнем происходит взаимная нейтрализация (слияние)

электронов и протонов и образование из них нейтронов. Необходимо отметить, что такой механизм внутриядерного преобразования нуклонов посредством захвата ядром орбитальных электронов не только известен в ядерной физике как электронный захват (см. раздел 1.4), но и предусматривается в современной звездной космогонии [3/13].

Крушение уже и атомной структуры вещества приводит к колоссальному увеличению его плотности, поскольку, как отмечалось в разделе 1.2, при сохранении той же массы в объемном отношении ядро на ~ 12 порядков (т.е. в миллион миллионов раз) меньше атома. Плотность вещества в таком его состоянии может приближаться к максимально возможным значениям, оцениваемым величиной 10141015 г/см3 (см. раздел 1.2) и называемым ядерной плотностью.

Принципиально важно, что при переходе в состояние ядерной плотности происходит качественное изменение некоторых основных свойств вещества. Связано это, прежде всего, с исчезновением электрона и обусловленным этим электромагнитным и слабым силовым взаимодействием частичек вещества.

Крушение атома является, по существу, крушением физико-химической формы существования материи, т.е. последовательным исчезновением в центральной части космической системы всех без исключения (начиная с легких) химических элементов как таковых (расплавлением их в нуклонном «бульоне»). Лишенная электронной составляющей система не может уже испускать из себя избыточную энергию в виде электромагнитных колебаний (фотонов) всего возможного спектра частот, включая радиоволны, видимую часть спектра, инфракрасные и ультрафиолетовые волны, рентгеновские и у-лучи. Вследствие этого такая система становится практически невидимой для внешнего наблюдателя, и единственными признаками ее существования являются излучаемое ею в пространство диагностируемое только не спектральными физическими методами, обладающее бесконечным радиусом гравитационное поле да обусловленное наличием у нейтронов (как результат сложной их внутренней структуры) магнитного дипольного момента значительное магнитное поле (до 1010-1012 гаусс на поверхности).

Система перешла в максимально энергетически насыщенное исключительно ядерно-физическое состояние вещества.

2.4. Нейтронная звезда? Барионная звезда?

«Черная дыра»? Пульсар? «Темная материя»?

Квазар? Сверхгигантская звезда?

Естественно предположить, что процесс интенсивного центростремительного гравитационного сжатия все более интенсивно вращающейся космической системы не может не приводить к постепенному собиранию в центральной части системы практически всего

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

имеющегося в ней вещества и к постепенному же преобразованию его в основном в нейтронное и даже гиперонное состояние - нейтронно-гиперонный «бульон» (гипероны - тяжелые нестабильные элементарные частицы с массой, превышающей массу нуклона, и коротким временем жизни, составляющим ~ (0,8-3,0)-10-10 с, участвующие в сильных взаимодействиях частиц). Нейтронно-гиперонное ядро системы растет, постепенно преобразуясь в состояние нейтронной и даже барионной звезды. (Плотность вещества в гиперонном ядре барионной звезды более чем в 5 раз превышает плотность нейтронной звезды и составляет P > 1015 г/см3 против ~ 2-1014 г/см3, причем снаружи оно окружено в барионной звезде нейтронным слоем.) Примерно таким представляется механизм образования «темной» (т.е. не регистрируемой извне спектральными методами) материи.

Собрав вещество своей космической системы, растущая «агрессивная» нейтронно-барионная звезда начинает процесс постепенного поглощения своим все более возрастающим гравитационным полем вещества других близкорасположенных космических объектов, обладающих меньшими гравитационными полями. В случае, если какой-либо из этих объектов - тоже звезда, из нее и растущей нейтронно-барионной звезды может образовываться система, называемая двойной звездой, регистрируемая, в частности, радиоастрономами как пульсар (сокращенно от «Pulsating Sources of Radioemission»), т.к. радиоизлучение от ассимилируемой звезды пульсирует вследствие взаимного обращения этих звезд в общей системе одна вокруг другой, регулярно попадая в радиотень от нейтронно-барионной звезды. (Количество визуально и спектрально детектируемых двойных звезд, установленных астрофизиками к середине ХХ века, уже превысило 60 тысяч объектов [3/7].) Нейтронно-барионную звезду, находящуюся в двойной звездной системе в качестве собирающей (ассимилирующей) вещество, называют еще (в силу указанной выше нерегистрируемости ее извне) черной дырой [1, 2, 3/29, 31, 33, 34 и др.], в которой якобы «пропадает» вещество.

Количество нейтронных звезд, теоретически предсказанных Л.Ландау еще в 30-е годы прошлого века и впервые зарегистрированных лишь около 40 лет назад в качестве пульсаров (в 1967 году), исчисляется сегодня многими сотнями. Более того, в последние годы астрофизиками стала все более обосновываться гипотеза [33, 35, 36 и др.], согласно которой значительная часть вещества (от 25% до 95%) в пространстве представлена именно обладающей мощными гравитационными полями «темной» материей, под которой подразумеваются как черные дыры, так и, думается, не обнаруживаемые через пульсары нейтронно-барионные звезды. Так, согласно [2], только в нашей Галактике количество черных дыр превышает 100 миллионов.

В соответствии с современными теоретическими представлениями и нейтронная звезда, и барионная -

относительно небольшие космические объекты. Так, нейтронная звезда имеет якобы массу, сопоставимую всего лишь с массой Солнца, и при плотности вещества ~ 21014 г/см3 диаметр, сопоставимый с первыми десятками километров. Барионная же звезда при максимально возможной массе, составляющей лишь 1,7 массы Солнца, и плотности вещества > 1015 г/см3 имеет диаметр лишь ~ 20 км.

В то же время астрофизикам известны звезды, масса которых достигает 100 солнечных масс [3/9], и черные дыры, масса которых во много раз превышает массу Солнца [2]. Более того, массы квазаров (квази-звездных источников радиоизлучения), наблюдаемых вне нашей Галактики и испускающих в 1013 раз более мощное излучение, чем Солнце, согласно [3/2], могут составлять 1011 масс Солнца и более. В подобные же образования могут превращаться, согласно [3/30], и керны ядер галактик, количество вещества в которых может в 10-100 миллионов раз превышать массу Солнца. Все вышеизложенное позволяет ставить под сомнение справедливость теоретически обоснованных значений максимально возможных масс нейтронной и барионной звезд лишь как сопоставимых с массой Солнца. Нейтронно-барионные звезды, как представляется, могут и дальше увеличивать свою массу по мере продолжения времени своего существования и ассимиляции все большего количества веществ из приближенного к ним пространства вселенной.

Можно предполагать, что основное различие теоретических нейтронных и барионных звезд, с одной стороны, и описанных выше сверхгигантов, с другой стороны, заключается в механизмах их образования. Так, если теоретические нейтронно-барионные звезды наращивают свою массу посредством постепенной частичной или полной ассимиляции приближающихся к их мощному гравитационному полю других космических объектов, то сверхгигантские звезды изначально образуются из сверхкритических по массе образований, каковыми могут являться, например, керны ядер сжимающихся галактик, вследствие все большего превалирования в них центростремительных сил над центробежными.

Подобный механизм катастрофического сжатия известен астрофизикам как гравитационный коллапс массивных звезд. Правда, объясняют они это схло-пывание звезд не описанным выше (см. раздел 2.3) крушением атомной структуры вещества под действием фактически взрывного его все большего гравитационного сжатия как прямого следствия значительного уменьшения геометрических размеров (объема и радиуса) звезд, а исчерпанием противодействующих сжатию сил термического расширения вещества, питаемых, якобы, неким термоядерным источником энергии звезд, что, впрочем, может быть допущено и рассматриваться в качестве одной из ступеней генерального процесса гравитационного сжатия вещества.

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

2.5. Что же дальше?

Финишем жизни и роста нейтронно-барионной звезды может стать (как обозначено в разделе 2.2), например, событие, противоположное тому, которое предшествовало ее рождению: гравитационное поле еще вчера возникшей нейтронно-барионой звезды приходит в соприкосновение с сопоставимым по силе гравитационным полем другого космического объекта.

Последствия такого события могут оказаться различными.

В наиболее мягком варианте нейтронно-барион-ная звезда утратит часть своего вещества, которое по кратчайшей прямой (точнее, с учетом динамики события, по кратчайшей кривой) перетечет к соперничающему с ней объекту, причем количество этого вещества должно быть пропорционально как интенсивности процесса взаимного сближения-удаления объектов и их гравитационных полей, так и расстоянию, до которого произойдет это сближение. По мере увеличения расстояния между объектами процесс истечения вещества из нейтронно-барионной звезды постепенно уменьшается до нуля, и она продолжает свое существование в предшествовавшем этому событию режиме до наступления следующего события. Потерянное же нейтронно-барионной звездой вещество, естественно, либо постепенно частично или полностью ассимилируется соперничавшим с ней космическим объектом, либо продолжает свое существование в пространстве в процессе автономного полета, постепенно диссипируя в это пространство свою энергию, гравитационно взаимодействуя с окружающими это неассимилированное вещество другими гравитационными полями и постепенно образуя, по мере остывания, свои автономные звездно-планетно-спутниковые системы, подобные, например, Солнечной.

В наиболее же трагичном случае воздействие на нейтронно-барионную звезду мощного гравитационного поля интенсивно приближающегося космического объекта может привести к достаточно быстрому изменению соотношения внутри звезды центростремительной и центробежной сил и к такому превалированию в ней центробежной силы, что ней-тронно-барионная звезда может оказаться буквально взорванной изнутри этой центробежной силой и прекратит свое существование.

Наконец, воздействие на гравитационное поле нейтронно-барионной звезды постепенно приближающегося к ней на достаточное расстояние мощного гравитационного поля другого космического объекта может оказаться настолько продолжительным, что приведет вследствие постепенного вначале нарастания, а позднее - ослабления превалирования центробежной силы внутри нейтронно-барионной звезды к постепенному продолжительному ее разрушению в процессе своего продолжающегося вращательного перемещения в пространстве. В этом случае нейтронно-барионная звезда будет постепенно раз-

рушаться и терять свое вещество в виде все более раскручивающейся спирали.

(Естественно, возможны и различные комбинации этих 2-х основных вариантов взаимодействия нейтронно-барионной звезды с мощным гравитационным полем другого космического объекта, приводящим, как представляется, к образованию, например, «неправильных» галактик [3/17], отличающихся по форме от спиральных, эллиптических и шаровых галактик своей хаотичностью и клочковатостью.)

Крайне важно заметить, что в силу продолжительного воздействия гравитационного поля внешнего космического объекта истечение вещества от постепенно разрушаемой им нейтронно-барионной звезды будет происходить из наиболее удаленной от центра вращения области, причем направление постепенного удаления источаемого материнской звездой вещества постоянно будет происходить только в сторону поля разрушающего ее космического объекта. Именно сочетание одновременного продолжительного действия этих двух факторов и должно необходимо приводить к тому, что разлетающееся от материнской звезды вещество будет образовывать в пространстве вокруг нее объемную фигуру в виде раскручивающейся спирали в форме вращающегося диска.

Необходимо отметить также, что экзотермические процессы как объемного шарообразного взрыва нейтронно-барионной звезды, так и постепенного преобразования ее в квазиплоскую раскручивающуюся в форме диска спираль будут продолжаться до тех пор, пока центробежные силы в разрушающейся системе не уравновесятся центростремительными внутренними гравитационными силами в ней. По мере выравнивания этих сил, т. е. по мере разлета вещества материнской нейтронно-барионной звезды на близкие к предельным расстояния, обусловленные кинетической энергией, как приданной в процессе воздействия внешнего гравитационного поля, так и в процессе экзотермического обратного преобразования нуклонного вещества материнской звезды, скорость разлета вещества от центра образовавшейся системы постепенно снижается до нуля. После достижения в образовавшейся системе состояния динамического равновесия центробежных и центростремительных сил дальнейшее ее существование будет продолжаться в том или ином режиме в зависимости от интегрального состояния взаимодействующих вокруг нее гравитационных полей.

Естественно, прямым следствием частичного или полного разрушения нейтронно-барионной звезды по любому из описанных выше сценариев является постепенное преобразование фазового состояния истекающего из нее вещества по мере уменьшения его энергонасыщенности в последовательности, противоположной изложенной в разделах 2.2 и 2.3. Процесс этот идет, соответственно, пропорционально скорости диссипации в пространство энергии, ранее приобретенной в процессе центростремительного гравитаци-

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

онного сжатия вещества. Естественно, процесс диссипации энергии, в частности, прямо пропорционален поверхности тела, образованного истекшим из материнской нейтронно-барионной звезды веществом. Учитывая, что гравитационное поле имеет сферическую форму, следует полагать, что и частицы рассеиваемого в пространстве исходного вещества нейтрон-но-барионной звезды (нейтронно-гиперонного «бульона») необходимо будут иметь близкую к сферической форму. Отсюда однозначно следует, что скорость остывания шара нейтронно-гиперонного «бульона» будет пропорциональна его поверхности, т.е. квадрату радиуса. В то же время количество энергии в этом шаре пропорционально его объему, т.е. радиусу в 3-й степени. Следовательно, скорость остывания шара нуклонно-гиперонного «бульона» будет тем больше, чем меньше его радиус.

Как отмечалось, 1-м этапом экзотермического преобразования фазового состояния вещества является постепенное (начиная с поверхности шара) преобразование нейтронно-гиперонного «бульона» в физико-химическую форму материи, а именно - в состояние перегретой, пересжатой до металлической плотности плазмы (см. раздел 2.2). Как и прямой процесс образования нейтронно-гиперонного «вещества», обратный процесс также связан с качественным изменением его свойств. Обусловлено это, прежде всего, появлением вновь в веществе электронов и протонов вследствие самопроизвольного распада на поверхности нейтронно-гиперонного «бульона» свободных нейтронов по уравнению (2) с периодом полураспада ~ 16 минут (см. раздел 1.2).

Следствием появления электронов и протонов является, во-первых, постепенное, но все большее увеличение (в пределе в 1012, т.е. в миллион миллионов или в триллион раз) объема исходного шара ней-тронно-гиперонного «бульона». Во-вторых, обретение вновь электромагнитных свойств, в частности, способности излучать в пространство избыточную энергию в виде электромагнитных волн всего диапазона частот, т.е. возникновение на небосклоне в качестве нового светящегося объекта. Наконец, в-третьих, на поверхности крайне медленно убывающего в объеме шара из нейтронно-гиперонного «бульона» в условиях чрезвычайно высоких температур, составляющих десятки миллионов градусов, и сверхвысокого давления, создаваемого интенсивно развивающейся в объеме перегретой, пересжатой до металлической плотности плазмой, а также в условиях первоначально колоссального, но постепенно уменьшающегося преобладания на рассматриваемой поверхности количества разлетающихся свободных нейтронов над количеством образующихся из них протонов начинается эндотермический процесс взаимной ассимиляции нуклонов обоих типов и синтеза из уже нуклонного «бульона» различных химических элементов. Пожалуй, не трудно, а скорее, невозможно говорить о какой-либо системе или закономерности в этом процессе синтеза, поскольку практически

(даже, думается, абсолютно) никаких знаний о нем сегодня не существует. Тем не менее, хотелось бы отметить следующее. С одной стороны, именно в этой ядерной топке, в этом нуклонном горниле и в этих невообразимых условиях природа вновь (!) рождает из себя известные и неизвестные стабильные и радиоактивные (естественно, и коротко- и долгожи-вущие) изотопы всех известных и еще не синтезированных химических элементов. С другой стороны, исходя изо всей совокупности имеющихся знаний о химическом и изотопном составе объектов земного и неземного происхождения, нельзя не допускать возможности наличия каких-либо закономерностей в рассматриваемом процессе возрождения из ядерно-физической физико-химической формы материи.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Дальнейшие процессы последовательного образования из плазмы парообразной формы химических элементов, их расплавов, восстановления химических связей и молекулярных структур, агрегации и выкристаллизовывания твердых форм вещества и т.д. идут последовательно по мере освобождения его от сверхизбыточной и избыточной энергии. Скорость же процесса постепенного удаления в пространство этой энергии, т.е. остывания бывшего шара нейтронно-гиперонного «бульона», со временем все более замедляется. На поверхности вчера еще пышущего жаром раскаленного шара начинает образовываться сначала жидкая поверхность расплавов, накрытая мощной теплоизолирующей парогазовой оболочкой, позднее - нарастающая корка твердого вещества и т.д. Скорость остывания все более и довольно существенно уменьшается. Тем не менее, это не означает, что процесс образования физико-химической формы материи из уже нуклонного «бульона» завершен. Как отмечалось выше, этот процесс, прямо зависящий от радиуса первоначального шара еще нейтронно-гиперонного «бульона» и характеризующийся, в частности, постоянным увеличением объема шара, несмотря на образующуюся на его поверхности все более толстую корку плотного кристаллического материала, может продолжаться в течение очень и очень продолжительного времени.

Естественно, такой ход экзотермического преобразования форм существования и постепенного развития вещества расширяющегося остатка бывшей нейтронно-барионной звезды вполне может быть повернут вспять при изменении ситуации с гравитационными полями вокруг данного остывающего космического объекта. При попадании этого объекта в сферу влияния какого-либо другого перемещающегося в пространстве мощного гравитационного поля вновь могут возникнуть условия, когда центростремительные силы начнут превалировать над центробежными и рассматриваемый космический объект, перемещавшийся в пространстве по расширяющейся спирали, необходимо перейдет на другую траекторию своего полета и начнет перемещаться, например, по сжимающейся спирали, постепенно увеличивая энергонасыщенность своего вещества, а также

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

вероятность вновь стать в перспективе частью очередной нейтронно-барионной звезды со всем повторяющимся тем же порядком последовательного преобразования форм вещества одной в другую.

Круг замкнулся. Вечная природа совершила очередной цикл последовательного преобразования внутри себя различных форм вещества в процессе его энергонасыщения и энергоистощения, не нарушив при этом ни одного из вечных и справедливых для нее законов сохранения.

Впереди - новый цикл.

Часть 3

Расшифровка загадок природы

Изложенная в предыдущей части работы концепция взаимного преобразования одной в другую физико-химической и ядерно-физической форм существования вещества (иными словами, атомно-молекулярной и нейтронно-гиперонной его структуры) под действием, прежде всего, центростремительных или центробежных сил гравитационного поля (далее - просто концепция) позволяет (в случае ее справедливости) предложить ответы на некоторые еще не раскрытые загадки природы, частично изложенные в первой части работы.

3.1. Природа - неиссякаемый и вечный воспроизводитель водорода и радиоактивных изотопов

Признание справедливости концепции снимает с повестки дня прежде всего проблему происхождения водорода и его абсолютного превалирования над суммой всех остальных химических элементов во Вселенной. Водород - это первый и простейший химический элемент, который образуется в природе уже при первичном саморазложении (электронном р-распаде) радиоактивного в свободном состоянии нейтрона даже при обычных для нас земных условиях. Процесс этот (см. уравнение (2)) экзотермичен, но выделяемая и диссипируемая при этом в пространство энергия относительно невелика (0,784 МэВ на 1 акт деления), вследствие чего в указанных условиях ее явно недостаточно для последующего синтеза даже ближайшего к водороду по энергосодержанию ядра гелия.

Картина меняется на диаметрально противоположную, когда в условиях переизбытка исходных свободных нейтронов, а также сверхвысоких давлений и температур, реализуемых, в частности, как при взрывном или постепенном разрушении материнской нейтронно-барионной звезды на ее поверхности, так и при постепенном расширении и охлаждении ее фрагментов - отдельных звезд (солнц) и их рассеянных в пространстве элементов (позднее - остывающих планет, их спутников, астероидов и т.д.) в условиях уже нейтронно-протонного (т.е. нуклонного) «бульона», переизбытка энергии, выделяемой в ог-

раниченном объеме при массовом разложении нейтронов и интенсивного разуплотнения вещества, сопровождаемого еще большим увеличением давления, протоны (ядра атомов водорода) вкупе со своими двойниками - нейтронами являются «кирпичиками» для экзотермического процесса синтеза уже не только гелия, но и всевозможных (как стабильных, так и радиоактивных) изотопов всех возможных химических элементов.

Именно эти постоянно протекающие в различных условиях безразмерной Вселенной процессы центробежного разуплотнения и объемного расширения вещества материнских нейтронно-барионных звезд и являются тем горнилом, в котором многотрудная природа непрерывно производит на свет в несметных количествах как водород, так и гелий и самые различные изотопы всевозможных химических элементов. Целесообразно отметить, что именно сонм образующихся при этом радиоактивных изотопов, являющихся, по сути, промежуточным звеном в последовательном процессе перехода вещества во все более стабильное, энергетически все менее насыщенное состояние, становится теми «часами природы», которые (как и у всего сущего) непрерывно, начиная с момента рождения, отсчитывают время неуклонного приближения к своему неизбежному исчезновению.

Принципиально то, что согласно концепции (см. разделы 2.3, 2.4 и 2.5) в другой, возможно, соседней части безразмерной Вселенной, где под действием центростремительных сил происходят процессы последовательного сжатия и переуплотнения вещества вплоть до предельных значений, в это же время могут последовательно протекать процессы постепенного переплавления в образующемся в центральной части сжимающейся космической системы нуклон-ном «бульоне» всевозможных изотопов любых химических элементов и преобразования их в нейтрон-но-гиперонный «бульон» другой развивающейся нейтронно-барионной звезды.

Как отмечалось выше, оба эти одновременно сосуществующих в природе процесса центростремительного сжатия и центробежного расширения вещества вечны и бесконечны. Именно в этом сопряженном дублетном механизме природа в зависимости от создающихся условий вечно воспроизводит сама из себя в процессе сжатия-расширения вещества как водород в несметных количествах, так и, в частности, радиоактивные изотопы всех возможных химических элементов.

Именно таким представляется механизм этих безостановочных вечных качелей природы.

3.2. Физика Солнца и звезд

Важнейший вопрос физики Солнца и звезд -природа источников их колоссальной энергии, непрерывно эмитируемой в пространство в течение миллиардов лет как в виде электромагнитных волн практически всего спектра частот, так и в виде кор-

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

пускулярного излучения - солнечного и аналогичного ему звездного ветра, изначально состоящего практически полностью из нейтронов, постепенно и все более преобразующихся в протоны.

Еще в начале ХХ века астрофизики считали, что единственным источником энергии звезд (в том числе и Солнца) является энергия их гравитационного сжатия. Выполненные позднее расчеты показали, что данная точка зрения ошибочна, т.к. указанной энергии явно недостаточно для объяснения столь продолжительной светимости звезд.

Последовавшие позднее открытия явления радиоактивности, строения атома и его ядра, изучение ядерных реакций взаимопревращения химических элементов наряду с изучением спектров светового излучения Солнца и звезд, показавших, что основными элементами во внешних слоях их светящихся атмосфер являются водород и гелий, привели астрофизиков к мысли о том, что основным источником энергии Солнца и звезд являются термоядерные реакции, при которых из легких ядер образуются тяжелые, причем чаще всего это - многостадийное последовательное превращение водорода в гелий, протекающее по итоговой реакции (6). Так, как уже отмечалось в разделе 1.5, в этом экзотермическом процессе синтеза гелия только на Солнце, согласно [8], ежесекундно должно сгорать 564 миллиона тонн водорода. Откуда же берутся эти буквально фантастические количества водорода, астрофизика, космогония и связанные с ними науки ответа не дают.

Предложенная же во 2-й части данного труда концепция позволяет ответить на «водородный» вопрос. Однако для этого необходимо определенно констатировать, что как Солнце, так и все испускающие электромагнитное и корпускулярное излучения звезды являются исключительно наследниками разуплотняющихся и расширяющихся нейтронно-барионных звезд. Подобное утверждение является, думается, единственно возможным, если учесть, что в процессе гравитационного сжатия космической системы испускание ее составляющими электромагнитных волн, естественно, возможно, тогда как испускание корпускулярного излучения не должно происходить как из-за отсутствия источника образования свободных протонов, так и вследствие превалирования в системе центростремительных сил.

Говоря об источниках колоссальной энергии Солнца и звезд, нельзя не остановиться на следующем моменте. Как следует из реакции (6), количество энергии, выделяемой при синтезе единичного атома гелия, составляет ~ 28,3 МэВ. Из этого уравнения видно также, что в процессе синтеза единичного атома гелия участвуют (сгорают) 4 атома водорода. Кроме того, как видно из данных табл. 1, соотношение атомов водорода и гелия в природе составляет ориентировочно 4:1. Из изложенного следует, что для появления единичного атома гелия в природе должно появиться 8 атомов водорода, 4 из которых сгорят в процессе (6).

Согласно рассматриваемой концепции, атомы водорода появляются в природе в экзотермическом процессе электронного Р-распада свободного нейтрона по реакции (2), в результате которого выделяется еще и энергия в количестве 0,784 МэВ.

Таким образом, суммарная энергия, выделяемая нуклонным «бульоном» при рождении (образовании) из него единичного атома гелия, составляет уже не 28,2937 МэВ, а 28,2937 + 0,784 8 ~ 34,6 МэВ, т.е. на ~ 22% больше.

Это уточнение, представляется, должно обязательно учитываться астрофизиками при выполнении энергетических расчетов для Солнца и звезд.

Естественно, подобные коррективы должны вноситься и при расчетах энергии, выделяемой в процессах синтеза ядер и других химических элементов.

Наконец, подходя к физике Солнца и звезд с позиции предложенной концепции, нельзя не остановиться на природе образования и развития солнечного (и звездного) ветра.

Если рассматривать звезды (в том числе и Солнце) как наследников разуплотняющихся и расширяющихся нейтронно-барионных звезд и/или их фрагментов, то нельзя не признать, что и в настоящее время (естественно, с учетом времени, необходимого для преодоления светом колоссальных расстояний от них, измеряемых десятками и сотнями килопарсеков) в центральных частях этих звезд присутствует в определенных (иногда - в довольно значительных) количествах нуклонный «бульон», имеющий плотность вплоть до ядерной (10141015 г/см3) и температуру вплоть до 1010 К. На квазисферической поверхности шара этого «бульона» идет непрерывный экзотермический процесс электронного Р-распада свободных (вне атомных ядер) нейтронов, сопровождаемый значительным увеличением давления в системе, вследствие образования ионизированных атомов (плазмы) водорода и других элементов. Плазма эта, стремясь расширяться, все дальше удаляется от квазиповерхности шара этого «бульона», частично увлекая с собой и разуплотняющуюся нейтронную массу самого «бульона». Процесс этого расширения, носящий непрерывный взрывной характер, приводит в итоге к тому, что из недр звезды сквозь внешние слои перегретой газообразной плазмы ее атмосферы в окружающее пространство непрерывно вырываются с огромной скоростью потоки высокотемпературной нуклонной (протонно-нейтронной) плазмы и устремляются в это пространство вдаль от звезды в качестве звездного (солнечного) ветра. Скорость перемещения этих вы-сокоэнергетичных, так называемых быстрых нейтронов, энергия которых явно превышает 100 кэВ, хотя и значительно меньше скорости распространения электромагнитных волн, но все-таки достаточно высока. Так, известно [9 и др.], что скорость распространения таких нейтронов даже в условиях плотной земной атмосферы превышает 20000 км/час. В условиях же космического вакуума эта скорость должна

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

быть значительно больше. В такой ситуации принципиально то, что по мере удаления от звезды соотношение протонов и нейтронов в плазме этого ветра постоянно изменяется в сторону увеличения в нем количества протонов вследствие действия ранее описанного (см. раздел 1.2) механизма электронного Р-распада радиоактивных свободных нейтронов с периодом полураспада Т/г ~ 16 минут. Процесс этот, как отмечалось, сопровождается энерговыделением (0,784 МэВ в единичном акте), вследствие чего время остывания звездного (солнечного) ветра увеличивается. В конце концов по прошествии достаточно большого периода времени звездный (солнечный) ветер становится почти полностью протонным.

Согласно известным данным [3/24-1, 32 и др.], описанный выше механизм неплохо коррелирует с реально наблюдаемой картиной корпускулярного состава солнечного ветра в окрестностях нашей планеты, что, представляется, является определенным свидетельством правомочности предлагаемой концепции.

3.3. Земля. Зарождение и развитие

Признание справедливости предложенной концепции позволяет совершенно по-другому взглянуть как на историю образования и предшествовавшего развития нашей планеты, так и на ее перспективы.

Как отмечалось в разделе 1.1, возраст нашей Вселенной, образовавшейся в результате Большого Взрыва, составляет 12-20 миллиардов лет, тогда как возраст Солнечной системы и Земли как ее части составляет лишь 4,5-5 миллиардов лет. Исходя из этих данных, заметим, что, согласно концепции, Большим Взрывом мог бы явиться взрывной финал развития чрезвычайно массивной нейтронно-барионной звезды (см. разделы 2.4 и 2.5).

Один из фрагментов этой материнской сверхзвезды (Протосолнце) в процессе удаления от центра Большого Взрыва через 7-15,5 миллиарда лет после своего «старта» попал в зону действия не менее мощного, чем собственное, гравитационного поля и находился в зоне его действия относительно продолжительное время. Следствием этого явилось истечение из рассматриваемого фрагмента (Протосолнца) части своего нейтронно-гиперонного «бульона» в направлении центра разрушавшего фрагмент гравитационного поля.

Не вдаваясь в подробное рассмотрение поведения и развития всей исторгнутой из Протосолнца этой части нейтронно-гиперонного «бульона», явившейся позднее, в частности, предтечей и Солнечной системы небесных тел (об этом более подробно изложено в разделе 3.9 повествования), заметим, что одна из капель этого «бульона» диаметром (как подсчитано в разделе 1.2) всего 0,25-0,50 км, что в космических масштабах, безусловно, является абсолютно ничтожной величиной, оказалось в последующем нашей Протоземлей.

Процесс постепенного развития этой «капли» из нейтронно-гиперонного «бульона» и преобразования

различных форм вещества в ней достаточно подробно рассмотрены в разделе 2.5, а также (в обратном порядке) в разделах 2.2, 2.3 и 2.4. Диаметр этой «капли», давно уже ставшей планетой, увеличился (при условии ее абсолютно сферической формы) в 40-80 тысяч раз и продолжает возрастать. Поверхность планеты давно покрылась твердой земной корой, толщина которой в материковых частях достигает 30-40 км, а под океанами (по разным данным) - от 5 до 12 км [3/9, 13 и др.]. В процессе продолжающегося саморазложения свободных нейтронов, истекающих (испаряющихся) с поверхности существующего и по сию пору нуклон-ного «бульона» в ядре (керне) планеты, и разуплотнения вещества над ядром (керном) в наиболее слабых местах нараставшей коры образовались трещины, через которые происходило и происходит в настоящее время истечение расплавленной магмы из недр Земли, в то время как в более крепких местах нараставшей коры происходило и происходит до сих пор вспучивание ее коры, следствием чего является образование возвышенностей, гор и горных систем.

Представляется, что дальнейшее постепенное развитие физико-химической и геологической ситуации на поверхности и над поверхностью земной коры, приведшее к образованию как атмосферы, так и гидросферы планеты, достаточно детально изучено и не нуждается в какой-либо серьезной корректировке.

3.4. Ядро Земли и его керн

Согласно классическим представлениям [2, 3/9, 3/30, 6, 15, 16 и др.], ядром Земли считается центральная геосфера планеты радиусом около 3500 км, состоящая из внешнего ядра (так называемый слой Е) и субъядра (керна или слоя О) радиусом около 1300 км, разделенных переходной зоной (слой Р) толщиной около 300 км. Сверху ядро Земли покрыто мощным слоем мантии, которая с внешней стороны покрыта уже слоем твердой земной коры.

Единого мнения о происхождении и составе ядра Земли до настоящего времени нет [3/30]. Как отмечалось в разделе 1.2, сегодня существует несколько гипотез о химическом составе ядра Земли, причем две основные из них - классические железо-никель-силикатные - наряду с металлогидридной гипотезой д-ра геол.-минерал. наук В.Н. Ларина [19, 20] изложены в указанном выше разделе.

Для более полного представления о различных современных точках зрения на эту проблему целесообразно остановиться, пожалуй, еще на 2-х гипотезах.

Так, в [30] академик РАН О.А. Богатиков сообщает, что в слое, примыкающем к жидкому ядру планеты, имеются огромные пузыри, в которых копится энергия и вещество в виде магмы, причем чем больше энергии и магмы, тем сильнее надуваются эти пузыри, а некоторые из них доходят до поверхности и иногда прорываются наружу, например, при извержении вулканов, тогда как другие пузыри созревают внутри Земли и в них происходят очень странные, пока до конца не изученные вещи.

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

Вполне определенный интерес представляют выполненные в последние 20-25 лет исследования д-ра физ.-мат. наук В.В. Кузнецова [6, 13, 16, 18]. Исследуя с физической точки зрения известную косвенную информацию о некоторых свойствах вещества в отдельных слоях ядра Земли, в частности, в переходном F-слое, автор, как отмечалось (см. раздел 1.1), пришел к итоговому заключению, что в центре Земли находятся остатки остывающего плазмоида Протоземли, представляющего собой перегретый, пересжатый пар, расчетная сверхметаллическая плотность которого при давлении в центре Земли ~ 3,5 млн атмосфер и температуре ~ 1,5-104 К достигает ~ 35 г/см3.

Существуют и другие гипотезы.

Пожалуй, общим для различных гипотез о происхождении и составе ядра Земли является то, что все они основаны на базе известной космогонической гипотезы, разработанной в середине ХХ века академиком АН СССР О.Ю. Шмидтом, главной частью которой является предположение о том, что образование Земли и других планет Солнечной системы происходило путем аккреции (объединения) образовавшегося вокруг Солнца роя холодных твердых тел различных размеров или части газопылевого вещества одной из межзвездных туманностей, захваченного Солнцем из межзвездного пространства, причем последовавший постепенный разогрев недр, в частности, Земли происходил в основном за счет теплоты, выделявшейся при распаде радиоактивных элементов (урана, тория, калия и др.).

Космогоническая гипотеза Шмидта, сыгравшая, безусловно, значительную роль в развитии науки о Земле, но неоднозначно воспринятая, в частности, рядом известных современников автора, к настоящему времени, пожалуй, существенно утратила свое значение. Одной из причин этого является, по нашему представлению, то, что гипотеза Шмидта не объясняет и даже не ставит вопроса о происхождении радиоактивных изотопов, иными словами, не объясняет научно происхождение источников колоссальной энергии, приведшей к расплавлению земных недр, не говоря уже об объяснении причин и механизмов расширения Земли, происходящего одновременно с процессом ее остывания.

В отличие от изложенных гипотез концепция, описанная во 2-й части работы, позволяет ответить на все вопросы, связанные с происхождением, энергетикой и развитием ядра Земли.

Согласно концепции, исходная «капля» из нейтронно-гиперонного «бульона», явившаяся Прото-землей, с первого момента своего автономного существования начала терять данную ей заботливой природой при образовании (рождении) колоссальную энергию, испуская со своей поверхности несметные количества свободных нейтронов, которые в процессе своего саморазложения (электронного ß-распада) с этого же момента начали выделять эту энергию за счет экзотермических процессов образо-

вания водорода, а также синтеза гелия и других химических элементов.

Спустя 4,5-5 миллиардов лет после своего образования (рождения), процесс непрерывного экзотермического саморазложения и разуплотнения «капли» из нейтронно-гиперонного «бульона» и вышеописанного последовательного преобразования различных форм вещества в ней привел к тому, что заметно разуплотнившийся остаток этой «капли» некогда сверхплотного вещества превратился в другую существенно менее плотную нейтронсодержащую субстанцию («бульон»), являющуюся в настоящее время слоем G-керном (субъядром) планеты и имеющую радиус около 1300 км. Процесс саморазложения свободных нейтронов на постепенно уменьшающейся поверхности этого керна, сопровождаемый образованием водорода и синтезом как гелия, так и всевозможных изотопов всех возможных химических элементов, но, естественно, в существенно меньших, чем при рождении Протоземли, количествах, продолжается и нынче и сопровождается всеми описанными ранее процессами. Химическая субстанция (водород, гелий и т. д.), возникающая на поверхности слоя G, а также колоссальная суммарная энергия, выделяемая в ходе происходящего на этой поверхности ряда экзотермических процессов, через промежуточный (переходный) слой F толщиной около 300 км под неимоверным давлением проталкивается от субъядра во внешнее ядро Земли - слой Е. В слое Е происходит дальнейшее разуплотнение исходного перегретого, пересжатого до сверхметаллической плотности пара образовавшихся на поверхности субъядра химических элементов с дальнейшим про-давливанием пара всех химических элементов при их сверхкритических параметрах в нижние слои мантии Земли.

По выходе из внешнего ядра Земли в нижних слоях мантии начинается постепенный процесс химического взаимодействия между собой паров различных элементов и образования наиболее устойчивых в этих условиях химических соединений, сначала в парообразной форме, затем в конденсированной и т.д.

Естественно, этот процесс постепенного образования физико-химической формы материи и удаления ее от ядра Земли происходит достаточно медленно и длится не годы и не века, а, надо полагать, десятки и сотни миллионов лет. Необходимо отметить, что за это время из образовавшегося химического вещества постепенно практически полностью исчезает абсолютное большинство образовавшихся ранее, прежде всего короткоживущих радиоактивных изотопов различных элементов, вследствие чего содержание их в твердой земной коре устанавливается на известном сегодня крайне низком уровне. Естественно, это монотонное экзотермическое саморазложение радиоактивных веществ, как и весь комплекс процессов начинающегося в слое F образования химических элементов и, позднее, их соедине-

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

ний, сопровождается выделением дополнительных количеств энергии и ее диссипацией в соответствующих слоях Земли.

Так выглядит, согласно концепции, механизм образования и развития ядра Земли и его центральной части (керна).

3.5. Физико-химическое поведение основных продуктов распада керна ядра Земли

Современная Земля посылает нам из своих недр массу сигналов, позволяющих интерпретировать их как аргументы в пользу выдвинутой концепции.

Рассмотрим некоторые из этих сигналов.

Как уже неоднократно отмечалось, первыми и основными продуктами процесса непрерывного экзотермического процесса саморазложения исходной «капли» из нейтронно-гиперонного «бульона», остаток которой, согласно концепции, представляет собой в настоящее время субъядро (слой G), т.е. керн планеты, являются, прежде всего:

- собственно свободные нейтроны, испаряющиеся в несметном количестве с поверхности слоя G в промежуточный (переходный) слой F и далее от этой поверхности;

- водород (протоны плюс электроны), образующийся при электронном ß-распаде радиоактивных свободных нейтронов по уравнению (2) с периодом полураспада около 16 минут;

- гелий, синтезируемый из нейтронов и атомов водорода в многостадийном экзотермическом процессе в экстремальных условиях переходного слоя F по интегральному уравнению (6).

Кроме этих трех продуктов из нейтронно-протонно-гелиевого (нуклонно-гелиевого) «бульона» в экстремальных условиях переходного слоя F могут синтезироваться также в существенно меньших количествах и любые изотопы любого из остальных химических элементов. (Возможно, именно эти процессы подразумеваются академиком О.А. Богатико-вым, когда он говорит в [30] об «очень странных, пока до конца не изученных вещах, происходящих при созревании огромных пузырей магмы (?) внутри Земли»?)

Рассмотрим поподробнее возможное дальнейшее поведение указанных 3-х основных продуктов саморазложения и последующего разуплотнения вещества слоя G.

3.5.1. Нейтроны

Как известно, нейтроны представляют собой электрически (и химически) нейтральные элементарные частицы. Исходя из экстремальных условий, существующих во всех 3-х слоях (G, F и E) ядра Земли (температура, давление, плотность вещества), испаряющиеся с поверхности субъядра (слоя G) свободные нейтроны не могут не обладать при рождении достаточно высокой энергией, о величине которой можно судить лишь предположительно. Если принять, что энергия рождающегося свободного нейтрона сопоста-

вима по величине с энергией, выделяемой при его электронном р-распаде (0,784 МэВ), то можно считать, что, в соответствии с существующей классификацией [3/1 и др.], этот нейтрон должен быть отнесен к разряду быстрых нейтронов, величина энергии которых лежит в пределах 0,1-100 МэВ.

Характерной фундаментальной особенностью нейтронов как элементарных частиц является то, что, с одной стороны, вследствие отсутствия электрического заряда они не взаимодействуют с электронными оболочками атомов и обладают способностью проникать через вещество с большой скоростью (см. раздел 3.2). С другой стороны, чем выше энергия (скорость) нейтронов, тем меньше вероятность взаимодействия их с ядрами различных атомов и, соответственно, протекания тех или иных ядерных реакций. Основным видом взаимодействия, в частности, высокоскоростных (в том числе быстрых) нейтронов с веществом является упругое столкновение с ядрами атомов, вследствие чего нейтроны теряют часть своей энергии (скорости), постепенно замедляются и последовательно переходят в разряд промежуточных, тепловых и т.д., вплоть до ультрахолодных, скорость распространения которых в среде существенно снижается, доходя до < 5 м/с (энергия этих нейтронов составляет уже ~ 10-7 эВ). Существенно то, что наиболее эффективными замедлителями нейтронов являются ядра легких химических элементов, концентрация которых по мере удаления от ядра Земли к твердой земной коре неуклонно уменьшается. Понятно, что никаких экспериментальных данных о химическом составе вещества в нижних и даже верхних слоях мантии Земли не существует. Тем не менее, то обстоятельство, что физиками НИИ ЯФ МГУ им. М.В. Ломоносова (см. раздел 1.8) экспериментально зафиксированы многочисленные факты истечения из поверхности Земли огромных нейтронных потоков [14], однозначно свидетельствует в пользу концепции, объясняющей как природу и источник их образования, так и механизм достижения нейтронами поверхности Земли.

Уместно отметить, что, по мере прохождения через толщу всех слоев Земли и уменьшения своей энергии (скорости), свободные нейтроны, конечно же, участвуют во всех процессах взаимодействия с веществом планеты, включая и соответствующие ядерные реакции, протекающие при неупругом столкновении с ядрами атомов различных элементов в полном соответствии с физическими свойствами и тех и других, и реакции поглощения нейтронов и образования других изотопов различных элементов, и реакции деления ядер тяжелых элементов и образования других более легких элементов.

Необходимо отметить также, что прохождение потоков свободных радиоактивных нейтронов через толщу всех слоев Земли, естественно, сопровождается процессом их электронного Р-распада с образованием из них атомов водорода практически во всем объеме Земли.

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

Наконец, нельзя не отметить и то, что как процесс замедления свободных нейтронов, так и процесс их электронного Р-распада сопровождаются выделением энергии, переходящей в конце концов в тепловую. Таким образом, процесс прохождения потока нейтронов через толщу всех слоев Земли является одним из путей постепенного переноса и диссипации в веществе планеты энергии, запасенной мудрой природой ранее в исходной «капле» из нуклонно-гиперонного «бульона».

3.5.2. Водород

Совершенно по-другому складывается судьба у водорода, образующегося при электронном р-распаде свободных радиоактивных нейтронов как в переходном слое Р и внешнем слое ядра Земли Е, так и во всех слоях мантии и твердой земной коры, причем судьба у этих 2-х частей водорода различная.

В первом случае - в слоях Р и Е ядра и в нижних слоях мантии водород находится в основном в виде протонов, т.е., по существу, в качестве высокоиони-зованной водородной плазмы. Именно это состояние водорода можно назвать (по д-ру физ.-мат. наук В.В. Кузнецову) перегретым, пересжатым до сверхметаллического состояния паром (точнее, плазмой), вследствие чего В.В. Кузнецов, по-видимому, и считает [18], что в центре Земли находится остывающий плазмоид.

Согласно концепции, именно в переходном слое Р и прилегающих областях, где присутствуют экстремальные физические условия - температура и давление, с одной стороны, и нейтронно-протонный (нуклонный) «бульон» с переменным взаимным соотношением компонентов в нем, с другой стороны, и происходит рождение (синтез) из этих «кирпичиков» всей гаммы различных изотопов различных химических элементов (прежде всего, как уже отмечалось, значительных количеств гелия). Этот процесс ядерного синтеза элементов приводит, с одной стороны, к значительному уменьшению удельного содержания количества атомных ядер в единице объема, а с другой стороны - к выделению значительных количеств энергии от происходящих здесь процессов (некоторая аналогия с известным процессом термоядерного синтеза гелия из изотопов водорода - дейтерия и трития).

К изложенному необходимо добавить, что, согласно известным законам физики [3/19 и др.], плазменное состояние веществ характеризуется, прежде всего, наличием в объеме пространства равных количеств ионизованных атомов положительных зарядов и электронов. Учитывая, что сверхтяжелое ней-тронно-гиперонное субъядро, пребывая в купели окружающего его переходного плазменного слоя Р, вращается вокруг своей оси, причем с угловой скоростью, превышающей скорость вращения мантии и твердой земной коры в целом, именно вращающийся вместе с субъядром огромнейший поток свободных электронов и ионизованных атомов плазмы в слое Р,

представляющих собой фактически электрический ток колоссальной величины, и является тем генератором, который создает магнитное поле Земли.

Таким образом, эта (первая) часть водорода в виде протонов, появляющихся в переходном слое Р, является:

- источником вещества для процесса синтеза других химических элементов (и прежде всего - гелия), приводящего как к разуплотнению субъядра, так и к увеличению объема планеты в целом;

- источником колоссальных количеств энергии, выделяющейся в процессе термоядерного синтеза гелия и других элементов и непрерывно поступающей из недр Земли к ее поверхности;

- источником для образования колоссальных электрических токов в теле Земли и обусловленного этим магнитного поля планеты, играющего огромную роль для протекания многих процессов как на Земле, так и в окружающем ее пространстве.

Во втором случае водород, образующийся из саморазлагающихся свободных нейтронов в теле мантии и твердой земной коры, выступает уже не в физической роли как протон, а исключительно в качестве собственно химического элемента как такового. При этом необходимо отметить, что водород, способный как принять дополнительный электрон на свою единственную электронную К-орбиту, так и отдать свой тоже единственный электрон, может выступать в химическом взаимодействии с окружающей средой (в зависимости от конкретных имеющихся условий) и в качестве восстанавливающего агента (при потере своего электрона), и в качестве окислителя (при присоединении чужого электрона). Типичным примером водорода как восстановителя является оксид водорода - вода (Н2О), в котором водород имеет валентность +1; типичным примером водорода как окислителя является гидрид, например, кальция (СаН2), в котором водород имеет валентность -1.

Являясь достаточно активным химическим элементом, водород, образующийся в теле планеты (и прежде всего его атомарная форма), в соответствии с конкретными условиями среды взаимодействует практически со всеми окружающими его химическими элементами и их соединениями, проявляя при этом те или иные химические свойства. Взаимодействие это, учитывая значительную зависимость кинетики химических процессов от температуры (правило Я.Вант-Гоффа) [3/4, 25/1 и др.], а также высокие значения температуры прежде всего во всех слоях мантии Земли, протекают достаточно интенсивно. При этом если твердые (при условиях образования) продукты взаимодействия водорода со средой остаются в месте их образования, то жидкие, паро- и газообразные продукты ищут пути для проникновения в верхние слои Земли и выхода, в конце концов, или в твердую земную кору, или в атмосферу планеты и, возможно, далее (как, в частности, и молекулярный водород), попутно вступая при этом, естест-

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

венно, в химическое и другие виды взаимодеиствия с окружающей средоИ. Именно это мы и наблюдаем при анализе, например, газообразных продуктов извержений вулканов, где (см. раздел 1.1) присутствуют, с одной стороны, пары воды (Н2О), соляной (НС1) и плавиковой (ИР) кислот, а с другой стороны - такие газы, как, например, собственно водород (Н2) и сероводород (Н28).

Интересно проследить поведение водорода и некоторых его соединений по мере продвижения газов из верхней мантии Земли к ее атмосфере. Известные данные, количественно характеризующие это поведение, приведены в [3/6, 24, 27, 28, 37 и др.]. Согласно этим данным, количество водорода в верхней мантии Земли (слои С и В), наиболее близко расположенной к слоям ^и Е внешнего ядра и слою Д нижней мантии, где происходит электронный р-распад основного количества свободных нейтронов, оценивается величиной 8,6-1015 тонн, тогда как в ба-

эта величина составляет уже лишь 0,11510 , а в осадочном слое земной коры - всего 0,2-1012 тонн. Примерно такая же картина наблюдается и для водо-родсодержащих кислых газов - сероводорода (H2S), соляной (HCl) и плавиковой (HF) кислот. В то же время совершенно противоположная картина наблюдается для метана (СН4) - простейшего предельного углеводорода: если в верхней мантии он отсутствует вообще, то в базальтовом и гранитном слоях его количество составляет 15-1015 т, а в осадочном слое земной коры - уже 43 -1015 т.

Рассмотрим картину с изменением концентрации водорода в указанных слоях твердой Земли в сопоставимых объемных (грамм в 1 м3) и массовых (грамм в 1 тонне) удельных единицах, приняв исходные для расчета данные по материалам, опубликованным в [3/6] и в [3/9]. Результаты выполненного расчета приведены в табл. 2.

зальтовом и гранитном слоях земной коры (слой А)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Удельные объемные и массовые содержания водорода в различных слоях твердой Земли Specific volume and mass fractions of hydrogen in different layers of firm land

Таблица 2 Table 2

№ п/п Подразделения геосфер Объем слоя Масса слоя Масса водорода Объемная концентрация Массовая концентрация

х1018 м3 х1018 т х1018 т г/м3 % г/т %

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 Осадочный слой 1,0 2,5 0,2 0,2 0,009 0,08 1,36

2 Гранитный и базальтовый слои 9,2 26 115 12,5 56,1 4,42 75,3

3 Верхняя мантия 385,6 1466 8600 22,3 100,0 5,87 100,0

Из данных табл. 2 наглядно следует, что в силу указанной выше причины (относительная близость верхней мантии твердой Земли к слою Р, в котором концентрация самораспадающихся свободных нейтронов максимальна) удельная концентрация водорода в гранитном и базальтовом слоях в 1,3-1,8 раза меньше, чем в верхней мантии, в то время как в осадочном слое она не превышает и 1,4% от этой же величины. Столь существенное снижение удельной концентрации водорода в осадочном слое, с точки зрения концепции, объясняется не только максимальной удаленностью его от ядра Земли, но и интенсивной дегидрогенизацией слоя как по физическим, так и по химическим путям. При этом, если физический механизм дегидрогенизации осадочного слоя достаточно понятен, а именно - интенсивное улетучивание водорода в нижние слои атмосферы с последующим частичным окислением его кислородом воздуха до паров воды и возвратом в водообо-ротный цикл, а также частичным улетучиванием (выдавливанием) в верхние слои атмосферы и далее - в ближний и дальний космос, то механизм химической дегидрогенизации осадочного слоя представля-

ется более сложным и заслуживает более внимательного рассмотрения.

С одной стороны, водород (особенно атомарный), являясь сильнейшим восстановителем, при нагревании вступает в непосредственное взаимодействие со многими химическими элементами. Если учесть, что средний геотермический градиент составляет 3 градуса на каждые 100 м, то уже на глубине 10 км температура среды превышает 300 °С (среднегодовая температура поверхности Земли составляет 14,8 °С). При столь высоких значениях температуры и давления водород в состоянии восстанавливать многие химические соединения, в частности, окислы и соли, отнимая у них кислород и образуя в том числе и ювенильные воды планеты. Более того, при этих значениях температуры и давления водород может образовывать гидриды не только со многими из металлоидов, но даже и с некоторыми металлами (например, магний, кальций, натрий и др.). Можно полагать, что где-то от этих глубин (по данным д-ра хим. наук К.Г. Ионе [24], от ~ 100 км и более) окислительная среда, частично присутствующая в осадочном слое геосферы, с повышением концентрации водорода вглубь планеты становится полностью восстанови-

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

тельной. (Возможно, и прав д-р геол.-минерал. наук В.Н. Ларин, предлагающий [19, 20] добывать водород из «подземелья» через относительно неглубокие скважины в рифтогенных зонах планеты?)

С другой стороны, вполне самостоятельное внимание при рассмотрении химического механизма дегидрогенизации осадочного слоя земной коры не может быть не уделено взаимодействию водорода с углеводородами, присутствующими в верхней части этого слоя и имеющими, согласно существующим представлениям, в основном биогенное происхождение. Так, согласно органической теории, получившей наибольшее распространение, считается, что нефть -один из наиболее распространенных видов природных углеводородов - образовалась из остатков морских животных, низших организмов и/или остатков растений, которые скапливались в течение миллионов лет и под давлением находившихся над ними пород, а также под действием тепла превращались в жидкие углеводороды. Возможные механизмы абиогенного происхождения природных углеводородов относительно подробно изложены в [24], где автор рассматривает с химической точки зрения пути взаимодействия между собой истекающих из земных недр газообразных веществ - водорода, окиси (СО) и двуокиси (СО2) углерода при высоких температуре и давлении, а также в присутствии (по мнению автора) некоторых естественных каталитически активных веществ. В результате рассмотрения автор приходит к выводу о существовании природного механизма генерации в недрах Земли абиогенных метана (СН4) и других углеводородов.

Широко известно, что атомы углерода (С), способные образовывать между собой двойные (С=С) и тройные (С=С) ковалентные связи, в зависимости от конкретных условий среды образования в состоянии формально проявлять в соединениях с другими химическими элементами внешнюю валентность от ±1 до ±4, образовывая, в частности, с водородом многочисленные так называемые непредельные углеводородные соединения. Присутствующий при этом свободный водород при высоких температуре и давлении осуществляет гидрогенизацию этих ковалентных связей и переводит непредельные углеводороды в разряд насыщенных предельных соединений метанового ряда, где углерод предельно 4-валентен. (Этот метод гидрогенизации нефтей и углей широко используется в промышленности при получении моторных топлив и горючих газов.) В этой связи, с точки зрения концепции, определенный интерес представляет то, что в верхних слоях земной коры истекающий из недр планеты свободный водород осуществляет интенсивное гидрирование непредельных углеводородов как биогенного, так и абиогенного происхождения. Прямым доказательством этого является то, что в нефтях различных месторождений содержание предельных углеводородов доходит до 60% масс., а содержание углеводородов метанового ряда (т.е. сумма метана СН4, этана С2Н6, пропана

С3Н8 и бутанов С4Н10) достигает в нефтяных попутных газах 80-98% объемных, тогда как в природных горючих газах (в основном метана) оно доходит даже до 84-99% об. [25/1].

Завершая рассмотрение судьбы водорода, образующегося при Р-распаде свободных нейтронов во всех слоях Земли, начиная с переходного слоя Р, необходимо отметить, что, несмотря на все происходящие в теле планеты процессы физического сгорания и химического связывания, огромные количества молекулярного водорода достигают поверхности твердой земной коры и, «пробулькивая» через атмосферу, удаляются в космическое пространство. Так, известно, что концентрация молекулярного водорода в природных газах может доходить до 10-50% объемных. Присутствие водорода в значительных количествах зафиксировано в природных газах Кавказа, Кольского полуострова, Исландии, Прибайкалья, Якутии и многих других мест планеты. Зоны рифто-генеза как на материках, так и в океанах газят водородом с повышенной интенсивностью [19, 24 и др.]. Так, по оценкам Г.И. Войтова и др. [27, 28 и др.], только в рифтовых структурах дна Мирового океана в гидротермальном процессе в толщу океанических вод из рифтовых структур мантии ежегодно поступает до 1,3-109 кубометров молекулярного водорода (Н2) и до 1,6-108 м3 метана (СН4). По мнению академика РАН А. А. Маракушева [4], даже размещение озоновых дыр в атмосфере планеты однозначно свидетельствует о водородной дегазации недр как главном факторе их образования. Наконец, в последнее время все более популярной становится идея о фрактальном строении мира, включая нашу планету [10, 30 и др.]. Можно предположить, что свободные полости, расположенные в теле Земли на глубинах, где отсутствует окислительная среда, в случае их фактического наличия вполне могли бы быть заполнены водородно-гелиевой смесью, находящейся под соответствующим давлением.

Таким образом, рассмотренная картина образования и поведения водорода в теле планеты вполне соответствует предложенной концепции.

3.5.3. Гелий

Как следует из данных табл. 1 и расчетов, приведенных в разделе 3.2, Р-распад каждых 8 свободных нейтронов приводит к появлению в природе 4-х атомов водорода и 1-го атома гелия, а также к выделению энергии, более чем в 5 раз превышающей энергию собственно экзотермического Р-распада 8 нейтронов. Какая же судьба может ожидать этот атом гелия при его возникновении в переходном Р-слое ядра Земли? Попытаемся рассмотреть эту картину возможно подробнее.

Гелий (Не) является вторым элементом в таблице Д.И. Менделеева. В отличие от элемента № 1 - химически весьма активного водорода (см. предыдущий подраздел), гелий является химически инертным веществом, не вступающим в химическое взаи-

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

модействие ни с одним из остальных химических элементов и их соединений. Это обусловлено тем, что единственная электронная К-оболочка у гелия предельно заполнена двумя собственными электронами. Энергия отрыва этих электронов от атома (т.е. ионизации гелия) больше, чем у любого другого элемента и составляет ~ 24,5 эВ для первичной ионизации и ~ 79 эВ для образования иона Не2+. Ядро основного изотопа гелия (Не-4) состоит из 2-х протонов и 2-х нейтронов и является едва ли не самым устойчивым среди составных ядер, обладающим чрезвычайно высокой удельной энергией связи нуклонов (~ 28,3 МэВ на все ядро, т.е. ~ 7,1 МэВ на каждый нуклон в нем). В обычных условиях гелий является одноатомным газом, сохраняющим свое физическое состояние вплоть до температур, близких к абсолютному нулю (-273,16 °С).

В природе известны 2 механизма образования гелия. Кроме вышеуказанного механизма экзотермического синтеза Не-4 из водорода, описываемого интегральным уравнением (6) и реализуемого в недрах звезд и, в частности, Солнца (разновидностью этого механизма является реализованный в водородной бомбе синтез Не-4 из тяжелого и сверхтяжелого изотопов водорода - дейтерия и трития), ядра атома Не-4, называемые а-частицами, образуются в природе еще и в процессах так называемого а-распада радиоактивных изотопов ряда в основном тяжелых элементов (полоний, радий, торий, уран и др.), общее количество которых (изотопов) в условиях Земли близко к 30.

Гелий является одним из самых легких газов (легче только водород). Вследствие этого, как и не связанный химически водород, он постоянно улетучивается (выдавливается) из атмосферы Земли в ее верхние слои и далее диссипирует в космическое пространство. Тем не менее, как и свободный водород, гелий присутствует во многих как газообразных, так и жидких продуктах, истекающих из недр на поверхность нашей планеты [4, 24, 38-40 и др.].

Изложенная выше двойная природа образования не может не влиять и на различное поведение в теле Земли гелия, образованного в результате экзотермического процесса его синтеза из нуклонного «бульона» в переходном Р и внешнем Е слоях ядра Земли, с одной стороны, и гелия, постепенно выделяющегося в слоях мантии и твердой земной коре в процессе медленного а-распада имеющихся там в небольших концентрациях долгоживущих радиоактивных изотопов тяжелых (в основном) элементов, с другой стороны. Если первый из них после попадания в более холодные слои мантии и обусловленного этим постепенного перехода из состояния плазмы в газовую фазу вместе с другими газообразными компонентами (водород, оксид и диоксид углерода, метан, пары воды и др.) устремляется от ядра на периферию планеты, то второй, выделяющийся, в частности, в постепенно остывающих базальтовом и гранитном слоях мантии и в твердой земной коре, накапливается внутри этих материнских слоев до тех пор, пока по какой-либо при-

чине не создадутся благоприятные условия для его продвижения к поверхности планеты. Принципиально здесь то, что гелий синтеза пребывает в теле планеты до своего попадания на ее поверхность вместе с материнским водородом и продуктами его химического взаимодействия с окружающим веществом. Именно этот индикатор, согласно концепции, позволяет определить механизм образования выходящего из недр Земли гелия. В этой связи нельзя не обратить внимание на то, что основные количества гелия поступают на поверхность Земли именно вместе с выходящими из ее недр жидкими и газообразными углеводородами [3/6, 25/1 и др.]. Гелий накапливается как в свободных газовых скоплениях недр, так и в нефтях. Максимальные количества гелия в этих газах могут достигать 1025% об. Промышленно значимые концентрации гелия в природных газах и нефтегазовых месторождениях имеются в ряде стран мира, включая Россию, США, Канаду и др. Именно из них добывается основное количество гелия. На эту экономически целесообразную составляющую обращает внимание, в частности, и академик РАН А.Э. Конторович [39], анализируя перспективы освоения нефтегазовых месторождений Восточной Сибири. Нельзя не обратить внимания на то, что повышенное истечение газа из недр Земли происходит в зонах рифтогенеза. Еще академик АН СССР В.И. Вернадский в начале ХХ века призывал изучать «газовое дыхание» Земли, обращая особое внимание на гелий и связывая его повышенные концентрации с глубинными тектоническими разломами и с природными катаклизмами разного типа [40].

Наконец, нельзя не обратить внимания еще на один путь вероятного расходования гелия, образующегося в процессе последовательного саморазложения бывшей «капли» из нейтронно-гиперонного «бульона», ставшей миллиарды лет спустя нашей Землей. К этому обязывает чрезвычайно большое различие в количественном соотношении между водородом и гелием во Вселенной, включая Солнце, с одной стороны, и нашей планетой - с другой. Так, если во Вселенной, как уже отмечалось, соотношение атомов водорода и гелия составляет примерно 4:1, то в земных условиях количество атомов гелия, согласно академику АН СССР А.Е. Ферсману [23], в ~ 1 миллион раз меньше количества атомов водорода. Иными словами, количество атомов гелия в процессе «вызревания» современной Земли из «капли» нейтронно-гиперонного «бульона» уменьшалось в ней по сравнению с обычным для Вселенной соотношением в ~ 250 тысяч раз. Конечно, в изменение на Земле этого соотношения немалый вклад внесло исключительно существенное различие в химических свойствах этих элементов, приведшее к связыванию водорода (в отличие от гелия) в различные соединения, прежде всего в воду и углеводороды. Однако, согласно концепции, в этот эффект немалый вклад внес и физический процесс термоядерного синтеза всех последующих химических элементов. Рассмотрим этот процесс внимательнее.

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

Сегодня общепринято считать, что основная масса гелия в природе образуется в недрах звезд (в т.ч. и Солнца) в экзотермическом многостадийном термоядерном процессе сгорания водорода (по-нашему -нуклонного «бульона»). Естественно, результатом этого является образование водородно-гелиевой смеси (по-нашему - нуклонно-гелиевого «бульона»), которая и регистрируется при анализе спектров поступающих из внешних слоев короны звезд электромагнитных излучений. Одновременно считается, что в недрах звезд синтезируется определенное количество и других, более тяжелых элементов, характерные линии которых также регистрируются астрофизиками при изучении спектров излучения звезд.

Согласно концепции, экзотермический многостадийный термоядерный процесс синтеза и всех остальных изотопов всех остальных химических элементов, как и гелия, протекает в сверхэкстремальных по всем физическим параметрам условиях, подобных таковым в переходном F и внешнем Е слоях ядра Земли. Естественно, в условиях нуклонно-гелиевого «бульона» в этом процессе участвуют не только нуклоны (нейтроны и протоны), но и синтезированные из них атомы гелия, пребывающие в этих условиях в полностью ионизированном состоянии, т.е. фактически в виде а-частиц. Прямым следствием этого является то, что около 90% масс. вещества, например, Земли (по данным [3/9, с. 482]) состоит из химических элементов, средние массовые числа которых кратны 4, т.е. массе а-частицы [4, 24]. К их числу, прежде всего, относятся углерод-12, кислород-16, магний-24, кремний-28, се-ра-32, хлор-36, калий-40, кальций-40, титан-48 и желе-зо-56 (атомные веса элементов округлены до целых чисел). Косвенным подтверждением этой важнейшей функции а-частиц (читай, в обычных условиях - атома гелия) в процессе синтеза химических элементов из нуклонно-гиперонного «бульона» является аналогичный анализ ориентировочного вещественного состава нашего ближайшего соседа по космосу, обладающего твердой поверхностью, - Луны, полученного экспериментальным путем [3/15, стр. 63]. Этот ориентировочный состав лунного вещества в целом достаточно серьезно отличается от земного, что, согласно концепции, свидетельствует о различии физических условий, при которых происходил процесс постепенного разложения и разуплотнения единого для них нейтронно-гиперонного «бульона». Так, по сопоставимым химическим элементам на Земле значительно больше (в % к общей массе) железа (в ~ 5,8 раза) и магния (в ~ 2,9 раза), значительно меньше титана (в ~ 43 раза), алюминия (в ~ 10 раз), калия (в ~ 9,6 раза) и кальция (в ~ 8,7 раза), а также в ~ 1,5 раза меньше кислорода и кремния. Тем не менее, и в данном усредненном ориентировочном составе лунного вещества суммарное содержание химических элементов, средние массовые числа которых кратны 4, также составляет около 90% масс., с высокой точностью повторяя этот показатель для вещества Земли (88,1% и 89,3% соответственно).

Приведенные оценки показывают, что, согласно концепции, еще не известный современной науке физический путь экзотермического многостадийного термоядерного выгорания и гелия (наряду с водородом) в условиях нуклонно-гелиевого «бульона», обеспечивающего синтез большинства (по массе) более тяжелых химических элементов, является едва ли не основным путем, приведшим в условиях Земли (и, согласно концепции, в условиях остальных небесных тел, обладающих твердой поверхностью) к столь существенному (по сравнению с остальной Вселенной) изменению соотношения количества атомов водорода и гелия в ней.

В завершение анализа физико-химического поведения основных продуктов распада нейтронно-гиперонного керна ядра Земли - свободных нейтронов, водорода и гелия - целесообразно обратить внимание на следующее.

Современная геофизика надежно фиксирует и в настоящее время как выделение из недр Земли заметных потоков свободных нейтронов, так и существенную дегазацию ее недр, т.е. истечение из них легких газов - водорода, гелия и метана (СН 4).

Наряду с неутихающими интенсивными тектоническими процессами, происходящими практически во всех сейсмически активных областях Земли, истечение из ее недр указанных потоков нейтронов, гелия, водорода и метана (как производного от водорода), согласно концепции, определенно свидетельствует о том, что процесс разложения нейтронно-гиперонного керна ядра планеты даже сегодня, по истечении 4,5-5 миллиардов лет ее жизни, еще очень далек от завершения. И хотя интенсивность этого процесса, пропорциональная поверхности условно шарообразного керна Земли G, радиус которого, постоянно изменяясь, сегодня составляет около 1300 километров, за этот период времени, естественно, заметно уменьшилась, значительно усложняющиеся условия отвода непрерывно высвобождающихся в процессе колоссальных количеств энергии от ядра планеты и диссипации ее в окружающее пространство, обусловленные монотонным увеличением толщины постоянно нарастающей вокруг него «шубы» (мантия, твердая земная кора, гидро- и атмосфера) вследствие значительного разуплотнения исходного вещества (нейтронно-гиперонного «бульона»), а также все более усложняющиеся условия реализации также монотонного процесса необходимого чрезвычайно существенного увеличения объема материи в ядре планеты не могут не оказывать влияния на скорость разложения керна ядра G, замедляя ее. На основании этого концепция принципиально позволяет предполагать, что естественный процесс активного существования ядра планеты продлится еще достаточно продолжительное время, сопоставимое, по-видимому, с уже прошедшим периодом, если этот ход событий не прервется наступлением какого-либо из обстоятельств, принципиально описанных в разделе 2.5.

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

3.6. Физика образования других химических элементов

Вопрос об условиях образования других более тяжелых химических элементов из нуклонно-гелиевого «бульона» до сих пор даже не ставился современной наукой, поскольку вещественный состав окружающей нас материи считается извечным (включая, как это ни парадоксально, и непрерывно только распадающиеся радиоактивные изотопы) и, по крайней мере, коррелирующим с элементным составом Земли.

Тем не менее, даже ближайшее сопоставление элементного состава Земли и Вселенной (на примере водорода и гелия), а также состава твердого вещества Земли и Луны (данных о вещественном составе других крупных твердых небесных тел у нас просто нет), произведенное в предыдущем разделе, а также в [4], показывает, что это далеко не так.

Рассматриваемая концепция позволяет предложить рациональный ответ и на эту загадку природы. Согласно концепции, элементный состав вещества, генерируемого из нуклонно-гелиевого «бульона» в процессе разложения и разуплотнения какого-либо фрагмента единого (по набору элементарных частиц) состава любой нейтронно-барионной звезды, непосредственно зависит от конкретных физических условий, существующих в переходном слое, непосредственно прилегающем к нейтронно-гиперонному керну фрагмента, т.е. в нуклонно-гелиевом «бульоне» вокруг этого керна. К этим условиям, кроме температуры и давления, не может не относиться и взаимное соотношение основных компонентов, участвующих в процессе термоядерного синтеза ядер других более тяжелых химических элементов, т.е. нейтронов, протонов и их возможных комбинаций, включая а-частицы (ядра атомов гелия), их ближайшие производные - ядра других более легких элементов, а также и все их возможные комбинации. Именно набор этих элементарных частичек вещества и их различных комбинаций и является тем многообразием «кирпичиков», тем материалом, из которого природа в процессе термоядерного синтеза и создает свои нейтроно- и протонодефицитные, нейтро-но- и протонодостаточные, а также нейтроно- и протоноизбыточные ядра стабильных и радиоактивных изотопов всего многообразия химических элементов. Говорить о каком-либо постоянстве в соотношении компонентов этого нуклонно-гелиевого «бульона», конечно же, не приходится. Говорить о постоянстве температуры и давления в окружающем керн фрагмента переходном слое - не приходится тоже. Поэтому именно данное постоянное непостоянство основных параметров в термоядерном горниле природы не может не приводить к непостоянству элементного состава рождаемого в нем химического вещества.

Сегодня, в отсутствие хоть каких-либо знаний об этом вечном процессе создания природой всего многообразия химических элементов и их изотопов, естественно, не может быть и речи о целенаправлен-

ном искусственном влиянии на него. Думается, если такая возможность когда-либо и появится, то в достаточно отдаленные времена.

Несомненно, немалое влияние на этот процесс оказывает как скорость различного энерговыделения, сопровождающего термоядерный синтез ядер различных химических элементов из нуклонно-гелиевого «бульона» непостоянного состава, так и скорость диссипации энергии от окружающего керн переходного слоя в окружающую среду и пространство, а также разуплотнения этого переходного слоя. Именно поэтому постепенное образование на поверхности разуплотняющегося фрагмента нейтронно-барионной звезды сначала нарастающего слоя жидкотекучей расплавленной массы, а позднее и нарастающей корки твердого вещества приводит к замедлению тепло- и массоотвода от поверхности нейтронно-гиперонного керна, т.е. к изменению физических условий для образования из нуклонно-гелиевого «бульона» ядер тех или иных изотопов различных химических элементов.

В свете изложенного постоянного непостоянства практически всех физических параметров переходного слоя нуклонно-гелиевого «бульона» и как прямое следствие этого постоянного непостоянства рассматриваемая концепция принципиально допускает, что:

а) состав вещества различных космических объектов по соотношению в нем химических элементов не может не быть различным;

б) состав вещества в различных слоях Земли, начиная от внешнего ядра Е, по соотношению в нем различных химических элементов и их радиоактивных изотопов также не может не быть различным.

Доказательства справедливости этих тезисов, к сожалению, могут быть получены лишь в относительно отдаленном будущем.

3.7. Об энергетическом потенциале нейтронно-

барионной звезды (на примере Протоземли)

Предложенная концепция принципиально позволяет при определенных допущениях произвести ориентировочную оценку максимального количества внутриядерной энергии, которой щедрая природа одарила нейтронно-барионную звезду (или ее фрагмент) при рождении.

Произведем ориентировочную оценку этой максимальной энергии на примере нейтронно-барион-ной звезды, условно названной Протоземлей и близкой по массе современной Земле, т.е. ~ 5976-1021 кг (см. раздел 1.1), или ~ 6-1024 кг. Учитывая, что более 99,9 масс. % вещества любого из атомов заключено в его ядре, примем, что практически вся масса Прото-земли состоит из ядерного вещества, т.е. из нуклонов (нейтронов и протонов).

Произведем ориентировочную оценку массы и протоно-нейтронного состава ядра атома гипотетического усредненного химического элемента Протоземли (ГУХЭП), соответствующего ее современному химическому составу. Учитывая, что, согласно [3/9],

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

масса гидросферы Земли вместе с атмосферой составляет всего лишь ~ 0,024% ото всей массы планеты, примем, что все 100% химического состава Земли представлены лишь ее литосферой, включающей земную кору, мантию и ядро. Известная информация о химическом составе Земли (по крайней мере до глубины ~ 16 км), согласно [4 и 22], представлена (по данным А.Е. Ферсмана, А.П. Виноградова и В.М. Гольдшмидта) в разделе 1.1. С этими данными недостаточно коррелирует информация о химсоставе Земли, представленная в [3/9]. Поэтому расчет массы и протонно-нейтронного состава ядра атома ГУХЭП произведем для обоих химсоставов планеты по 8 основным (базовым) элементам, суммарная массовая доля которых в общей величине составляет, по данным этих источников, от 92,5% до 98,6%. Результаты выполненного расчета представлены в табл. 3.

Из данных табл. 3 следует, что гипотетический усредненный химический элемент Протоземли: - по данным [3/9] имеет среднюю массу ГУХЭП-1

1636,39 +1783,17 100

= 16,36 +17,83 = 34,20,

причем в состав ядра ГУХЭП-1 входят 16,36 протона (47,9%) и 17,83 нейтрона (52,1%);

- по данным [22] и [23] имеет среднюю массу ГУХЭП-2

1078,35 +1105,59 100

= 10,78 +11,06 = 21,84 .

причем в состав ядра ГУХЭП-2 входят 10,78 протона (49,4%) и 11,06 нейтрона (50,6%).

Таблица 3

Расчет массы гипотетического усредненного химического элемента Протоземли (ГУХЭП) и количества различных нуклонов в ядре его атома

Table 3

Calculations of the mass of hypothesized averaged chemical element Proto-Earth (HACEP) and the quantity of various nucleons in the nucleus of its atom

№ п/п Химический элемент Содержание элемента в литосфере по данным, масс.% Количество нуклонов, в среднем ядре по данным, масс. х %

Наименование и символ кол-во нуклонов в ядре основного изотопа, шт. [3/9] [22] и [23]

всего протонов р нейтронов n [3/9] [22] и [23] протонов р ст.4хст.6 нейтронов n ст.5хст.6 протонов р ст.4хст.7 нейтронов n ст.5хст.7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 Кислород О 16 8 8 29,53 47,64 236,24 236,24 381,12 381,12

2 Магний Mg 24 12 12 12,70 2,18 152,40 152,40 26,16 26,16

3 Алюминий А1 27 13 14 1,09 8,13 14,17 15,26 105,69 113,82

4 Кремний 28 14 14 15,20 26,44 212,80 212,80 370,16 370,16

5 Сера Б 32 16 16 1,93 0,07 30,88 30,88 1,12 1,12

6 Кальций Са 40 20 20 1,13 3,49 22,60 22,60 69,80 69,80

7 Железо Ее 56 26 30 34,63 4,77 900,38 1038,90 124,02 143,10

8 Никель № 59 28 31 2,39 0,01 66,92 74,09 0,28 0,31

9 Суммарное значение - - - 98,60 92,73 1636,39 1783,17 1078,35 1105,59

Примечание: в столбце 7 приведены среднеарифметические цифры, полученные из данных, предложенных А.Е. Ферсманом, А.П. Виноградовым и В.М. Гольдшмидтом.

Не вдаваясь в детальное рассмотрение и обсуждение полученных данных, отметим, что для нашего расчета принципиально важным является лишь тот факт, что в обоих расчетах количество протонов в ядре атома гипотетического усредненного химиче-

ского элемента Протоземли (ГУХЭП) с достаточной точностью соответствует количеству нейтронов в нем (47,9% : 52,1% и 49,4% : 50,6% в соответствующих расчетах).

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

Не вдаваясь также и в детальные расчеты, связанные с некоторым различием в значениях массы между нейтроном и протоном (см. раздел 1.5), примем эти величины эквивалентными одна другой и равными массе нуклона

т + тр 2

1,6738018-10 г.

Тогда из изложенного следует, что в состав массы Протоземли, равной ~ 6-1024 кг, при 100%-ном разуплотнении ее массы до состава ГУХЭП входит по ~ 3 1 024 кг каждого из нуклонов. Иными словами, из этого однозначно вытекает, что при 100%-ном экзотермическом электронном Р-распаде 3 1024 кг нейтронов согласно уравнению (2) образуется такое же количество протонов.

Как отмечалось в разделе 1.4, процесс электронного Р-распада свободных нейтронов сопровождается выделением удельной энергии в количестве 0,784 МэВ на каждый акт распада, или 20829 кВт-ч на каждый грамм преобразованных нуклонов. Из этого следует, что запас энергии нейтронно-барионной Протоземли, выделяемой только в процессе Р-распа-да ее вещества, составляет

20829 кВт-ч/г х 3 1027 г ~ 6,224-1031 кВт-ч.

Как уже отмечалось в разделах 1.5, 3.2, 3.5.3 и 3.6, процесс электронного Р-распада свободных нейтронов, образующихся при постепенном разложении нейтронно-барионной звезды, не прекращается на стадии образования протонов (читай, ядер атомов водорода), а сопровождается последовательным экзотермическим синтезом из нейтронов и протонов сначала а-частиц (читай, ядер атомов гелия) по реакции (6), а затем - синтезом из нуклонно-гелиевого «бульона» других, более тяжелых химических элементов. Там же отмечалось, что процесс синтеза а-частиц, состоящих, как указывалось, из 2-х протонов и 2-х нейтронов, сопровождается выделением интегральной энергии в количестве 28,2937 МэВ на каждый атом гелия, или 28,2937 : 4 = 7,073 МэВ на 1 нуклон, т.е. в 9,02 раза больше, чем при электронном Р-распаде. Более того, величина этой удельной энергии, называемой в ядерной физике удельной энергией связи ядер (Еудсв), приходящейся на каждый нуклон ядра и рассчитываемой как частное от деления интегральной энергии связи нуклонов в ядре в целом на массовое число ядра А, заметно увеличивается при возрастании количества нуклонов в ядре до А ~ ~ 40-60 (максимальное значение Еуд св. ~ 8,7 МэВ), после чего монотонно снижается до величины Еудсв ~ ~ 7,2 МэВ при возрастании А до предельных значений. Согласно этой зависимости [3/30, 9 и др.], удельная энергия связи ядер Еудсв. при количестве нуклонов в ядре атома ГУХЭП-1 А1 ~ 34 и в ядре атома ГУХЭП-2 А2 ~ 22 может быть ориентировочно оценена величинами Еудсв-1 ~ 8,1 МэВ и Еудсв-2 ~ 7,5 МэВ, что уже в 9,57-10,33 раза превышает величину

удельной энергии, выделяемой при электронном р-распаде свободного нейтрона (0,784 МэВ на каждый акт Р-распада). Из этого следует, что суммарная энергия нейтронно-барионной Протоземли ЕЭ, запасенная в ней щедрой природой в процессе предельного гравитационного сжатия до сверхкритических параметров и выделяющаяся при последующем 100%-ном ее разуплотнении до атомов ГУХЭП-1 или ГУХЭП-2, может быть оценена величиной

ЕЭ = 6,224-1031 кВт-ч + 6,224-1031 х (9,57-10,33) х

х 2 кВт-ч = 6,224-1031+(119,121-128,582)-1031 =

= (125,345-134,806)-1031 ~ (1,25-1,35)-1034 кВт-ч

(коэффициент 2 во второй составляющей расчета величины ЕЭ вводится вследствие того, что в процессе синтеза ядер ГУХЭП-1 или ГУХЭП-2 участвует в ~ 2 раза большее количество нуклонов, чем при электронном р-распаде свободных нейтронов, т.е. примерно равное количество и протонов, и нейтронов).

Приведенные выше рассуждения и расчеты позволяют производить отдельные качественные и/или полуколичественные оценки. Так, в частности, определенный интерес, думается, может представлять ориентировочная количественная оценка вклада в общий энергетический результат каждого из 3-х ядерных процессов, протекающих при последовательном разуплотнении нейтронно-барионной звезды, а именно:

- электронного Р-распада свободных нейтронов (процесс № 1);

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

- синтеза ядер гелия из протонно-нейтронного «бульона» (процесс № 2);

- синтеза других химических элементов из нуклонно-гелиевого «бульона» (процесс № 3).

Из приведенного выше расчета, выполненного на примере нейтронно-барионной Протоземли, следует, что вклад в ее общую энергию ЕЭ ~ (1,25 - 1,35)-1033 кВт-ч = 100%

составляет:

- для процесса № 1 - 6,224-1031 кВт-ч, т.е. всего лишь < 5% от ЕЭ;

- для процесса № 2 - 7,073 МэВ на 1 нуклон, т.е. 6,224-1031-7,073-2 = 88,045-1031 кВт-ч или 67,2-70,4% от ЕЭ, т.е. более чем 2/3;

- для процесса № 3 вклад в общую энергию ЕЭ, равный [(9,57-10,33) - 7,073] = (2,497-3,257) МэВ на 1 нуклон, т.е. 6,224-1031-(2,497-3,257)-2 = = (31,083-40,543) кВт-ч, составляет (23,7-32,4)%, или от 1/4 до 1/3 ЕЭ.

Безусловно, эти выкладки, как отмечалось, носят чисто качественный характер, т.к. они не учитывают наличия многих фактически имеющих место факторов, как, например, того известного факта, что в процессе разуплотнения, в частности, нейтронно-барион-ной Протоземли существенное, не поддающееся пока никакой оценке количество как водорода, так и гелия было диссипировано в окружающее космическое

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

пространство. Тем не менее, принципиальное распределение этих 3-х ядерных процессов по величине их вклада в интегральный энергетический результат представляет, думается, вполне определенный конкретный интерес.

Для полноты картины необходимо добавить, что интегральная энергия, которую природа накапливает в нейтронно-барионной звезде в процессе ее гравитационного образования, не исчерпывается величиной только ее внутриядерного потенциала. Для получения значения этой интегральной энергии звезды к рассчитанной (при примере Протоземли) величине ЕЭ ~ ~ (1,25-1,35)-1034 кВт ч необходимо еще добавить, по крайней мере, величины энергии, выделяемой при:

- деионизации вещества из его плазменного состояния в атомарное;

- образовании молекулярной структуры вещества из атомарной;

- охлаждении вещества до температур, близких к реальным, включая соответствующие фазовые переходы из начального состояния в конечное.

Хотя количественная оценка этих величин и не входит в задачу данной работы, нельзя не отметить, что определяющей в оценке величины интегральной накопленной в веществе энергии является величина внутриядерного потенциала ЕЭ, выделяемая при переходе материи из ядерно-физической формы своего существования в физико-химическую.

Не меньший самостоятельный интерес, безусловно, представляет и попытка дать хотя бы ориентировочную оценку состояния степени завершенности процесса разуплотнения нейтронно-барионной Про-тоземли с энергетической точки зрения, предлагаемая в следующем подразделе.

3.8. Об энергетическом статус-кво Земли

Изложенная выше концепция динамики существования материи в природе, жизни ее, а также непрерывного взаимопреобразования форм этой жизни, наконец, физических обстоятельств, обуславливающих этот постоянный процесс, приведенная во 2-й части данной работы, принципиально позволяет попытаться найти хотя бы сколько-нибудь обоснованный ответ на сакраментальный вопрос о статус-кво, а также о ближайших перспективах дальнейшего развития и возможного преобразования некогда фрагмента нейтронно-барионной звезды, ставшего позднее планетой Земля.

В этой связи выводы о далеко не завершившемся процессе разуплотнения нейтронно-барионного керна ядра Земли и планеты в целом, сделанные, в частности, на основе анализа поведения основных продуктов распада керна и изложенные в конце раздела 3.5, думается, возможно также попытаться подтвердить и с количественной энергетической точки зрения.

С этой целью представляется целесообразным, прежде всего, сделать сопоставление рассчитанной в предыдущем разделе величины максимального зна-

чения изначальной суммарной внутриядерной энергии нейтронно-барионной Протоземли ЕЭ, равной (1,25-1,35)-1034 кВт-ч, с известной величиной теплового потока Q3, поступающего из мантии планеты к поверхности твердой Земли и составляющего в нашу эпоху в среднем около ~ 2,5-1010 кВт на всю ее поверхность [3/9], что эквивалентно поступлению энергии в количестве ЭЗ ~ 2,19-1014 кВт-ч в год (по данным [17], ЭЗ ~ 2,78-1014 кВт-ч в год).

(Небезынтересно отметить, что количество лучистой энергии, поступающей на Землю от Солнца, Qc превышает величину теплового потока Земли, QЗ в тысячи раз и составляет Qc ~1,5-1018 кВт-ч ежегодно [3/9], из чего следует, что биологическая жизнь на поверхности Земли практически на 100% обусловлена именно энергией Солнца.)

Простое сопоставление только величины ЕЭ с величиной QЗ показывает, что при сохранении от самого начала и навсегда сегодняшних значений QЗ и Qc биологическая жизнь на нашей планете могла бы продолжаться практически бесконечно, т.к. за прожитые Землей 4,5-5 миллиардов лет она израсходовала бы всего лишь (2,2-2,8)-1014 кВт-ч/год х (4,5-5,0)-109 лет ~ (1,0-1,4)-1024 кВт-ч своей изначально запасенной в ней внутриядерной энергии, что значительно меньше даже 1% от величины ЕЭ.

Приведенный расчет наглядно показывает, в частности, следующее:

- с одной стороны, обоснованность сделанных на базе концепции и приведенных в заключительной части раздела 3.5 выводов о далеко не последней стадии развития (разуплотнения) нейтронно-барион-ной Протоземли;

- с другой стороны, явную безосновательность и беспочвенность различных околонаучных рассуждений о конечности и исчерпаемости, в частности, жидких и газообразных углеводородных энергоносителей, интенсивно генерируемых в недрах планеты колоссальными потоками водорода и ныне, и в обозримом достаточно далеком будущем.

О правомочности сделанных заключений свидетельствует также и сопоставление рассчитанной величины ЕЭ Протоземли с энергией, выделяемой планетой не в виде теплового потока Q3, исходящего из ее недр, а с энергией, систематически высвобождаемой этими недрами в ходе катастрофических процессов - землетрясений, извержений вулканов и тому подобных явлений, обусловленных, прежде всего, продолжающимися и в настоящее время процессами разложения и разуплотнения как нейтронно-гиперон-ного керна ядра планеты G, так и нуклонного и ну-клонно-гелиевого «бульонов» в переходном слое F и внешнем слое ядра Е. (Картина этих катастрофических явлений, постоянно происходящих на Земле в течение уже более 3,6 миллиарда лет, т.е. после образования на поверхности планеты твердой оболочки, прекрасно описана в [17] д-р физ.-мат. наук В.В. Кузнецовым.)

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

Согласно [17], интегральная величина этой энергии 0К., ежегодно исходящей из недр планеты, не превышает 2,8-1014 кВт-ч, т.е. практически сопоставима с величиной энергии исходящего из недр Земли теплового потока 0З. Следовательно, и сопоставление величины интегральной энергии катастроф с величиной максимального значения изначальной суммарной внутриядерной энергии нейтронно-барионной Прото-земли ЕЭ также подтверждает обоснованность изложенных выше заключений об энергетическом статус-кво Земли.

3.9. О происхождении и развитии планет, их спутников и других фрагментов Солнечной системы Концепция, изложенная в разделе 2 данной работы, позволяет взглянуть с иной, нетрадиционной точки зрения на природу происхождения и развития не только Земли (см. раздел 3.3), но и остальных планет, их спутников и других фрагментов Солнечной системы, а также попытаться дать ответы на некоторые загадки этой природы.

3.9.1. Механизмы и закономерности образования объектов Солнечной системы Принципиальный механизм образования и развития звездно-планетно-спутниковых систем, возникающих при разрушении по одной из указанных выше или, возможно, других причин нейтронно-барионных звезд, достаточно подробно описан в подразделе 2.5. Как уже отмечено в подразделе 1.1, согласно современным космогоническим представлениям наша Вселенная образовалась 12-20 миллиардов лет назад в результате Большого Взрыва. (Исходя из концепции, это, скорее всего, результат воздействия на сверхгигантскую нейтронно-барионную звезду интенсивно приближавшегося к ней мощного гравитационного поля другого космического объекта.)

Около 5 миллиардов лет назад предположительно вследствие постепенного сближения в пространстве одной из нейтронно-барионных звезд этой Вселенной, являвшейся предтечей нашего Солнца, с другим космическим объектом под воздействием гравитационного поля последнего в направлении центра этого объекта из Протосолнца была вырвана (исторгнута) в виде струи часть ее нейтронно-барионного вещества в количестве не менее 2% от массы Протосолнца. Следует полагать, что некоторая (начальная) часть исторгнутой из Протосолнца струи его вещества достигла-таки окрестностей этого космического объекта и была ассимилирована им или его гравитационным полем. Другая (промежуточная) часть вырванной из Протосолнца струи нейтронно-барион-ного вещества вследствие постепенного удаления этого пролетавшего космического объекта и, соответственно, ослабления воздействия его гравитационного поля так и осталась в зоне действия гравитационного поля своей материнской звезды - Прото-солнца. Наконец, третья (хвостовая) часть исторгну-

той из Протосолнца струи нейтронно-барионного вещества вследствие постепенного ослабления действия гравитационного поля удалявшегося космического объекта была возвращена материнским гравитационным полем в лоно Протосолнца и вновь ассимилирована им. Именно промежуточная часть вырванной из Протосолнца струи вещества, интегральная масса которой составила лишь около 2% от массы современного Солнца, в процессе своего автономного полета под действием внутренних гравитационных полей частично сгруппировалась во вращающиеся «капли» нейтронно-барионного вещества относительно существенных размеров, а частично рассеялась в виде относительно небольших «капелек» и «брызг» различного размера. Естественно, в процессе последующего существования весь этот рой «капель», «капелек» и «брызг», образовавшийся из промежуточной части исторгнутой из Протосолн-ца струи нейтронно-барионного вещества, подвергся непрерывному воздействию 3-х следующих физических процессов.

А. С одной стороны, указанные фрагменты различного калибра, состоящие из нейтронно-барион-ного вещества, не могли не взаимодействовать гравитационно между собой. Следствием этого явилась или постепенная частичная ассимиляция «мелочи» более крупными фрагментами или (частично) постепенный захват этой «мелочи» гравитационными полями относительно крупных фрагментов с превращением (в случае приблизительного равенства центробежных и центростремительных сил в образовывавшихся системах гравитационного взаимодействия) «мелочи» в «спутники» этих достаточно значительных фрагментов.

Другим необходимым вариантом гравитационного взаимодействия прежде всего крупных «капель» (фрагментов) между собой и с другими внешними гравитационными полями явилось частично вторичное вырывание (исторжение) уже из их недр струй нейтронно-барионного вещества с последующим повторением таких же событий и явлений, которые происходили с веществом после исторжения его из Протосолнца.

Результатом такого многостадийного превращения некогда промежуточной части первичной исторгнутой (вырванной) из недр Протосолнца струи нейтронно-барионного вещества и является современная Солнечная система, в состав которой входят, согласно [3, 4 и др.], 9 основных планет различного размера, образовавшихся из наиболее крупных фрагментов струи, имеющих в сумме 34 разнокалиберных спутника, около 40 тысяч малых планет, доступных для наблюдения с помощью современных телескопов, более 100 тысяч планетоидов или астероидов (три из них имеют размеры более 500 км), расположенных в основном в околосолнечном пространстве между орбитами Марса и Юпитера (считается, что это, в частности, осколки некогда существовавших там и взорвавшихся планет и потерянных ими спутников), а также несметное количество комет и метеоритов.

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

Б. Другим физическим процессом, которому необходимо подверглись абсолютно все фрагменты исторгнутой около 5 миллиардов лет назад из недр Протосолнца струи, является постепенное (начиная с поверхности фрагментов) экзотермическое преобразование нейтронно-барионного вещества сначала из ядерно-физической в физико-химическую форму, а в конце концов - в газообразную или твердую форму отдельных химических элементов и/или их соединений. Скорость этого процесса преобразования вещества, как уже отмечалось в подразделе 2.5, пропорциональна поверхности «капли» (фрагмента), а количество энергии - пропорционально ее объему. Иными словами, время преобразования в физико-химическую форму исходной нейтронно-барионной «мелочи» должно быть достаточно небольшим, тогда как время остывания существенно крупных фрагментов вещества может быть очень и очень продолжительным. Более того, процесс преобразования крупных фрагментов вещества, как отмечено в подразделе 2.5, должен значительно замедляться из-за уменьшения скорости тепло- и мас-соотвода от поверхности нейтронно-барионного керна таких фрагментов через все более нарастающую над ним корку («шубу») из отдельных химических элементов и/или их соединений.

К изложенному необходимо добавить, что, согласно концепции, химический состав образующегося в этом процессе вещества не может не быть различен. Так, если при разложении нейтронно-барион-ной «мелочи» основными (а возможно, и единственными?) продуктами могут быть только водород и гелий (естественно, их различные изотопы), то в условиях сверхвысоких температур и давлений, развивающихся в нуклонно-гелиевом «бульоне» на поверхности керна крупного фрагмента, не могут не образовываться (в зависимости, следовательно, и от величины фрагмента) различные изотопы всех остальных химических элементов. (Применительно к крупным фрагментам типа планет, обладающим твердой оболочкой, это означает, что элементный и изотопный состав твердого вещества, образующегося на различных глубинах этих фрагментов, должен быть различен. Именно об этом, думается, свидетельствует тот факт, что, согласно [4], возраст пород океанического дна Земли, в частности, в Атлантическом океане, уменьшается по мере приближения к срединно-океаническим хребтам.)

В. Наконец, третий физический процесс, механизм которого начал практически изучаться в последние десятилетия, - это процесс непрерывного постоянного воздействия солнечного ветра на любые фрагменты вырванной из Протосолнца промежуточной части нейтронно-барионной струи. Солнечный ветер - это разновидность звездного ветра, представляющий собой поток вещества, состоящего в основном как из водородно-гелиевой плазмы, так и из корпускулярной составляющей. Интенсивность этого исторгаемого Солнцем потока вещества, есте-

ственно, обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника. Воздействие же солнечного ветра на весь рой фрагментов изначально нейтрон-но-барион-ного вещества заключается в непрерывном длящемся уже 4,5-5 миллиардов лет выдувании из внешних слоев этих фрагментов, прежде всего, образующихся при разложении нейтронно-гиперонного «бульона» легких газов - водорода и гелия и удаления этих газов от близко расположенных к Солнцу объектов на периферию Солнечной системы. Следствием воздействия этого процесса является, естественно, монотонное изменение химического состава объектов Солнечной системы по мере удаления их от Солнца и, соответственно, постепенное уменьшение средней плотности вещества в них.

3.9.2. Современная информация о физических

характеристиках планет Солнечной системы и их спутников

Исходя из описанных выше механизмов и закономерностей, небезынтересно попытаться проанализировать с позиций концепции известную, хоть и весьма ограниченную совокупную информацию о Солнечной системе планет и их спутников.

Известно, что астрофизика как наука приобрела второе дыхание и стала интенсивно развиваться в последние без малого 50 лет, получив на вооружение для проведения своих исследований богатые возможности, обусловленные развитием ракетно-космической техники. Естественно, это сопровождается нарастающим валом публикаций по астрофизической проблематике.

К великому сожалению, отдельному индивидууму уж точно физически нельзя объять необъятное. (Это под силу, возможно, лишь сплоченному немалому специализированному коллективу.) Поэтому в своем анализе мы вынуждены опираться лишь на крайне ограниченное количество доступных источников. Оставляя без комментариев ряд небезынтересных современных публикаций по теме [5, 11-13 и др.], мы примем в качестве опорной лишь информацию, опубликованную, с одной стороны, в достаточно устаревшей «Большой советской энциклопедии», изданной в 1970-1978 гг. [3, тт. 1-30], с другой же стороны - в изданной на рубеже веков насыщенной значительным объемом фактического материала и его анализом интереснейшей монографии академика РАН А. А. Маракушева [4].

С этой целью в табл. 4 собраны и приведены некоторые известные характеристики 9 основных планет Солнечной системы и 34 наиболее крупных спутников этих планет, опубликованные как в [3], так и в [4]. (В том случае, когда отдельные характеристики тех или иных объектов Солнечной системы несколько не совпадают, в табл. 4 приведены, как правило, данные более позднего издания [4]).

Анализ с позиции концепции обширнейшей совокупной информации о состоянии и ряде характери-

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

стик объектов Солнечной системы, приведенной в табл. 4 и в общих примечаниях и дополнениях к ней, а также собранной, детально изложенной и всесторонне проанализированной академиком РАН А.А.

Некоторые характеристики планет Some characteristics of the solar-

Маракушевым в своей блестящей монографии [4], позволяет сделать по крайней мере следующие заключения.

Таблица 4

олнечной системы и их спутников

Table 4

ystem planets and their satellites

№ п/п № объекта Наименование объекта Масса объекта в М.З. (масса Земли) или М.Л. (масса Луны) Среднее расстояние объекта от Солнца, а.е., или планеты, тыс. км Средняя плотность, г/см3 Наличие магнитного поля Состояние эндогенной активности объекта Состояние поверхности объекта Примечания

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 1 Меркурий 0,056 М.З. 0,387 а.е. 5,52 - отсутствует неровное (как у Луны) -

2 2 Венера 0,815 М.З. 0,723 а.е. 5,22 - отсутствует неровное (меньше, чем у Луны) имеется плотная атмосфера

3 3 Земля 1,00 М.З. 1,00 а.е. 5,517 есть активна горы, океаны, кратеры под океанами кора тоньше; есть зоны повышенной температуры

4 3-1 Луна 1,00 М.Л. 384,4 тыс. км 3,34 утрачено ~ 3,2 млрд лет назад угасает; есть остаточные лунотрясе-ния горы, моря, кратеры различного возраста на обратной стороне морей и вулканов почти нет

5 4 Марс 0,107 М.З. 1,524 а.е. 3,97 - отсутствует горы, каналы, кратеры, моря рельеф напоминает лунный

6 4-1 Фобос - 9,37 тыс. км - - отсутствует сильно изрыта форма картофелины (27x21x19 км)

7 4-2 Деймос - 23,52 тыс. км - - отсутствует меньше изрыта обломочной формы (15x12x11 км)

8 5 Юпитер 317,82 М.З. 5,203 а.е. 1,31 (у Солнца 1,41) есть, мощное активен - значительный тепловой поток из недр

9 5-1 Амальтея (Ю-5) - 181,0 тыс. км - - - - -

10 5-2 Ио (Ю-1) 0,99 М.Л. 421,6 тыс. км 3,53 есть активен - 8 действующих вулканов

11 5-3 Европа (Ю-2) 0,64 М.Л. 670,9 тыс. км 3,03 есть активна значительные неровности изо льда и скал оболочка со льдом (лед-от Н2)

12 5-4 Ганимед (Ю-3) 2,11 М.Л. 1070,0 тыс. км 1,94 есть активен кратеры, скалы, лед оболочка со льдом (лед-от Н2)

13 5-5 Каллисто (Ю-4) 1,32 М.Л. 1884 тыс. км 1,80 нет отсутствует кратеры, скалы. лед следы вулканов только со стороны Юпитера

14 5-6 Леда (Ю-13) - 11110 тыс. км - - отсутствует - мелкий обломочный спутник

15 5-7 Гималия (Ю-6) - 11470 тыс. км - - отсутствует - мелкий обломочный спутник

16 5-8 Лиситея (Ю-10) - 11710 тыс. км - - отсутствует - мелкий обломочный спутник

17 5-9 Элара (Ю-7) - 11740 тыс. км - - отсутствует - мелкий обломочный спутник

18 5-10 Анапке (Ю-12) - 20700 тыс. км - - отсутствует - мелкий обломочный спутник

19 5-11 Карме (Ю-11) - 22350 тыс. км - - отсутствует - мелкий обломочный спутник

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

20 5-12 Пасифе (Ю-8) - 23300 тыс. км - - отсутствует - мелкий обломочный спутник

21 5-13 Синопе (Ю-9) - 23700 тыс. км - - отсутствует - мелкий обломочный спутник

22 6 Сатурн 92,2 М.З. 9,539 а. е. 0,71 есть, очень мощное очень активен неоднородна идет поток тепла из недр

23 6-1 Янус - 160 тыс. км <1,9 - отсутствует - невысокая плотность из-за наличия льда

24 6-2 Мимас 0,001 М.Л. 186 тыс. км < 1,9 - отсутствует - невысокая плотность из-за наличия льда

25 6-3 Энцелад 0,001 М.Л. 238 тыс. км < 1,9 - отсутствует - оболочка из скал со льдом

26 6-4 Тефия 0,009 М.Л. 295 тыс. км < 1,9 - отсутствует - оболочка из скал со льдом

27 6-5 Диона 0,014 М.Л. 378 тыс. км < 1,9 - отсутствует - невысокая плотность из-за наличия льда

28 6-6 Рея 0,03 М.Л. 528 тыс. км < 1.9 - отсутствует - невысокая плотность из-за наличия льда

29 6-7 Титан 1,92 М.Л. 1223 тыс. км 1,88 нет отсутствует кратеры, следы вулканизма в плотную атмосферу из ядра истекает водород

30 6-8 Гиперион - 1484 тыс. км < 1,9 - отсутствует фрагменты взрывного распада 410x260x220 км

31 6-9 Япет 0,019 М.Л. 3563 тыс. км < 1,9 - отсутствует - невысокая плотность из-за наличия льда

32 6-10 Феба - 12950 тыс. км < 1.9 - отсутствует - невысокая плотность из-за наличия льда

33 7 Уран 14,56 М.З. 19,18 а. е. 1,47 есть активен - излучает тепло

34 7-1 Миранда - 130 тыс. км < 1,7 - отсутствует следы вулканической активности тепло уже не излучает; состав - силикаты и лед

35 7-2 Ариэль близки по массе между собой 192 тыс. км < 1,7 - отсутствует следы вулканической активности тепло уже не излучает; состав - силикаты и лед

36 7-3 Умбриэль 267 тыс. км < 1,7 - отсутствует менее выраженные следы вулканической активности тепло уже не излучает; состав - силикаты и лед

37 7-4 Титания близки по массе между собой 439 тыс. км 1,4-1,7 - угасла недавно грабены, рифты, кратеры тепло уже не излучает; состав - силикаты и лед

38 7-5 Оберон 586 тыс. км 1,4-1,7 - угаса недавно следы вулканической активности тепло уже не излучает; состав -- силикаты и лед

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

39 8 Нептун 17,28 М.З. 30,06 а. е. 2,27 есть активен - излучает тепло

40 8-1 Тритон 1,8 М.Л. 354 тыс. км = 2,0 - угасает горы, кратеры, вулканические впадины вулканы, гейзеры

41 8-2 Нереида - 5510 тыс. км - - отсутствует - очень вытянутая орбита (1,5-9,6 млн км)

42 9 Плутон 0,11 М.З. 39,75 а. е. 0,9-1,12 - - - всегда обращены друг к другу одними и теми же сторонами

43 9-1 Харон = 0,11 М.З. 20,0 тыс. км 0,9-1,1 - - -

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

Общие примечания и дополнения к табл. 4.

1. В таблице не представлена информация об отдельных характеристиках ряда объектов в связи с ее отсутствием в [3] и [4] вследствие, надо полагать, недостаточной изученности Солнечной системы.

2. Масса Земли М.З. = 5,97 1024 кг; масса Луны М.Л. = 7,35 1022 кг = 0,012 М.З.

3. а.е. - астрономическая единица, среднее расстояние от Солнца до Земли; 1,0 а.е. = 149,6 млн км.

4. Средняя плотность вещества Солнца - 1,41 г/см3.

5. Все планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, обладающие заметной эндогенной активностью и являющиеся источниками излучения тепла в пространство, имеют также и кольцевые системы (у Сатурна она широко известна), состоящие из мелкого обломочного материала и малых спутников фрагментарной формы размером до десятков и иногда даже первых сотен км.

6. Принято считать [4 и др.], что 8 внешних спутников Юпитера (Леда, Гималия, Лиситея, Элара, Анапке, Карме, Па-сифе и Синопе), вращающихся на самых дальних орбитах от него (11-24 тыс. км) и представляющих собой агломераты из обломочных фрагментов, и являются, как отмечалось выше, осколками некогда существовавших и взорвавшихся планет, находившихся между орбитами Марса и Юпитера, а также потерянных ими спутников.

3.9.3. Об эндогенной активности объектов Солнечной системы

При рассмотрении объектов Солнечной системы с точки зрения их эндогенной (т.е. внутреннего происхождения) активности нельзя не увидеть следующее.

А. Прежде всего нельзя не заметить, что все крупные планеты Солнечной системы, имеющие значительную массу (Юпитер, Сатурн, Нептун, Уран и Земля), а также почти все крупные спутники планет - Ганимед, Титан, Тритон, Луна, Ио и Европа (исключение - спутник Юпитера Каллисто) либо обладают ярко выраженной эндогенной активностью (по А.А. Маракушеву, а по терминологии концепции - не до конца разложившимися нейтронно-гиперон-ными кернами своих ядер), либо находятся в различной степени угасания этого процесса (Титан, Тритон и Луна). С точки зрения концепции это является конкретным подтверждением тезиса о зависимости скорости гетерогенного процесса преобразования нейтронно-барионного вещества в физико--химическую форму от крупности нейтронно-барионного фрагмента (см. подразделы 2.5 и данный).

Б. Все 5 вышепоименованных планет Солнечной системы, а также 3 крупных спутника Юпитера (Ио, Европа и Ганимед), обладающие ярко выраженной эндогенной активностью, имеют также и свои магнитные поля, что, согласно концепции, свидетельствует о наличии в их центральных частях вращающихся потоков электрически заряженной плазмы.

Наряду с этим небезынтересно обратить внимание на то, что при исследовании натуральных образцов лунного грунта был установлен факт намагниченности некоторых из этих образцов [4 и др.]. Это может свидетельствовать о том, что в процессе формирования лунного грунта (т.е. более 3,2 млрд лет назад) он находился под воздействием достаточно сильного магнитного поля. Иными словами, при постепенной утрате эндогенной активности Луна в возрасте, как считается, ~ 1,7 млрд лет постепенно утратила и свое магнитное поле. Из этого факта следует, что, согласно концепции, остаточные слабые магнитные поля могут присутствовать, по крайней мере, и у других объектов Солнечной системы, где до сих

пор наблюдаются следы их былой вулканической активности, и в первую очередь, у спутника Сатурна Титана и спутника Нептуна Тритона. Более того, факт остаточной намагниченности отдельных образцов пород вполне может быть установлен в будущем и у других объектов Солнечной системы, обладавших некогда, как представляется, определенной эксплозивной (взрывной, вулканической) активностью, таких как малые планеты земной группы (Марс, Венера и Меркурий), спутник Юпитера Каллисто, спутник Сатурна Гиперион, все 5 спутников Урана и др.

3.9.4. О визуальных характеристиках объектов Солнечной системы

Визуальное наблюдение было и остается одним из основных инструментов, используемых при исследовании космических объектов в целом и Солнечной системы в частности. Вместе с тем, визуальное исследование поверхности, а также внешних очертаний отдельных объектов Солнечной системы и их сопоставление между собой может немало рассказать и о самих объектах. В этом отношении визуально наблюдаемые объекты Солнечной системы могут быть подразделены, думается, на 2 основных вида:

- относительно крупные тела, поверхность которых усыпана кратерами, морями, каналами, горами, различными кольцевыми структурами, рифтами и т.п.;

- относительно мелкие фрагменты неправильной произвольной формы, носящие, как правило, обломочный и осколочный характер.

(Естественно, в природе могут присутствовать и объекты со смешанным видом поверхности.)

Не вдаваясь в детальное описание и анализ состояния поверхности и формы тех или иных объектов Солнечной системы, отметим то, что объединяет и что различает эти 2 вида объектов с точки зрения концепции.

Объединяет оба вида объектов, естественно, то, что и тот и другой вид являются порождением единого процесса - постепенного разуплотнения фрагментов, состоящих из одного и того же исходного ней-тронно-барионного вещества, который сопровождается последовательным протеканием всех уже описанных выше (см. раздел 2) стадий этого процесса.

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

Различие же этих 2-х видов разуплотняющихся и охлаждающихся объектов связано, думается, прежде всего именно с их величиной, причем проявляться оно начинает лишь после того, как на поверхности все увеличивающегося в объеме объекта начинает образовываться вместо вчера еще газообразной и/или жидкой фазы все нарастающая корка из твердого кристаллического вещества.

Именно с этой стадии неотвратимого процесса продолжающегося разуплотнения исходного вещества начинается неравное противоборство сил, стремящихся сохранить «вчерашний» объем расширяющегося объекта, и могучих сил, возникающих внутри него вследствие перехода из ядерно-физической (нейтронной) формы в физико-химическую форму химических элементов (начиная с водорода) и их соединений. Исход этой борьбы предопределен самой природой процесса, и вопрос лишь в том, каким путем произойдет дальнейшее разуплотнение этого вещества.

Если объект исключительно мал (образно говоря, с песчинку), преобразование вещества в нем принципиально может происходить даже без образования твердой фазы, а лишь (как уже отмечалось выше) с выделением сверхлегких газов - водорода и, возможно, гелия, которые тут же рассеиваются в окружающем пространстве.

Если объект достаточно мал, процесс его разуплотнения протекает без заметных для окружения катастрофических последствий с образованием достаточно мелких фрагментов.

Если объект достаточно велик и обладает достаточно сильным гравитационным полем, то процесс его непрерывного дальнейшего разуплотнения обязательно будет сопровождаться явлениями эксплозивного характера, аналогичными, например, хорошо известным на Земле извержениям вулканов, землетрясениям, цунами и т.п.

Если же объект недостаточно велик и обладает недостаточным гравитационным полем, то эндогенные силы могут оказаться столь значительными, что приведут (в крайнем случае) к катастрофическому взрывному разрушению объекта и разбрасыванию в различные стороны и на различные расстояния фрагментов этого объекта, имеющих самые произвольные размеры, форму и массу.

(Естественно, выше приведено лишь принципиальное описание 4-х возможных предельно различных вариантов разуплотнения объектов из изначально нейтронно-барионного вещества. В природе же все выглядит значительно сложнее, т.к. зависит и от степени разуплотнения исходного вещества, и от конкретных физико-химических параметров окружающей объект среды, и от ряда других факторов и может сопровождаться, например, одновременным протеканием процесса не по одному, а по двум вариантам с преимуществом одного из них.)

Из описанных 4-х именно 2 последних вида хорошо заметного наблюдателю разуплотнения ней-

тронно-барионного вещества и определяют внешний вид и форму всех различаемых объектов Солнечной системы.

Крупные объекты Солнечной системы, такие как Земля, Луна, Марс и др., несут на своей внешности непоправимые следы многовековой непрерывной жестокой борьбы природы с самой собой - образно выражаясь, глубокие морщины, язвы, шрамы, разломы и т. п. с перепадом их высот до первых десятков километров. Вид этих объектов - это не прекрасный лик улыбающегося младенца, а лик уже изуродованного и уродуемого сегодня (у эндогенно-активных объектов), изможденного тяжелой жизнью очень старого и больного человека (таковой представляется и наша красавица Земля). Что поделаешь, воистину и в природе жизнь - это борьба.

Очень широко представлен в Солнечной системе и самый катастрофический эксплозивный вариант разуплотнения некогда нейтронно-барионных объектов. Это и спутники Марса - бесформенные Фобос и Деймос, и 8 внешних спутников Юпитера, а также кольца 4-х планет-гигантов (Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна), описанные в дополнениях 5 и 6 к табл. 4. Но наиболее характеризует этот вариант разуплотнения вещества приведенное в [4] описание открытого в 1980 году пояса астероидов, расположенного между орбитами Марса и Юпитера. По схожим орбитам, унаследованным от материнских планет, эти астероиды, представленные на космических снимках неправильными телами различных размеров с многочисленными кратерами и сглаженными углами, объединены астрофизиками в 13 генетических групп (семейств), образовавшихся (по предположению авторов) при взрывном разрушении 9 планет (семейство Венгерцев, Флоры, Факи, Короны, Эоса, Фемиды, Кибелы, Гильды и Туле), а также за счет потерянных планетами 4-х спутников (семейства Афины, Апполона, Амура и Троянцев). Вот уж воистину «главная каменоломня» Солнечной системы!

Нельзя не отметить, что пояс астероидов - хоть и главная, но не единственная «каменоломня» Солнечной системы. Подобными «каменоломнями», как представляется, являются и упомянутые в дополнении 5 к табл. 4 кольцевые системы 4-х планет-гигантов. Так, согласно [4]:

- в кольцевой системе Юпитера, внешнее кольцо которого находится на расстоянии ~ 55 тыс. км от поверхности планеты, кроме пылевидных частиц и обломочного материала, имеется по крайней мере 3 мелких спутника с размерами от 24 до 80 км;

- в обширной кольцевой системе Сатурна насчитывается около 30 мелких обломочных спутников с размерами от 20 до 220 км;

- в кольцевой системе Урана, состоящей из 11 колец, образуемых обломочным материалом, насчитывается 9 мелких спутников;

- а в кольцевой системе Нептуна, образованной также обломочным материалом, имеется 6 мелких спутников с размерами от 50 до 400 км.

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

Общим для всех этих мелких спутников планет-гигантов является наличие на их поверхности многочисленных кратеров, которые, согласно концепции, как и на поверхности других планет Солнечной системы и их спутников, могут являться следствием не столько ударов от падения на них крупных объектов и/или их обломков, сколько (в не меньшей, а большей степени!) результатом эксплозивных процессов, происходивших вследствие эндогенной активности как материнских объектов до их взрывного разрушения (вулканическая деятельность и т.п.), так и в ходе продолжавшегося разуплотнения вещества (включая исходное и промежуточные его состояния!) фрагментов, образовавшегося в результате взрыва этих объектов.

Необходимо отметить, что к числу продуктов катастрофического эксплозивного варианта разуплотнения нейтронно-барионного вещества различных объектов как внутри, так и вне Солнечной системы вполне могут и должны быть отнесены также и блуждающие в бескрайных просторах космоса бесчисленные их фрагменты - астероиды, кометы, метеориты, болиды и другие подобные им обломочные тела.

Изложенный выше фактический и аналитический материал, как представляется, наглядно демонстрирует на примере Солнечной системы планет и их спутников правомочность и обоснованность предлагаемой в данной работе концепции.

Завершая разговор о правомочности концепции при рассмотрении проблем происхождения, состояния и развития Солнечной системы, нельзя не сказать еще несколько слов, в частности, о некоторых положениях, приведенных в обстоятельной монографии академика А.А. Маракушева и имеющих определенное отношение к концепции.

А. Сегодня есть все основания считать доказанным фактом реальность влияния физически существующего солнечного ветра, состоящего в основном из водородно-гелиевой плазмы и корпускул этих элементов, на непрерывный, длящийся миллиарды лет процесс выдувания на периферию Солнечной системы прежде всего легких газов (водорода, гелия) из внешних слоев атмосферы прежде всего планет земной группы и, возможно, Юпитера, приведший к существенному увеличению их средней плотности.

Вместе с тем, думается, следует предположить, что выдувание этих газов происходит далеко не за пределы Солнечной системы, вследствие чего они постоянно накапливаются в зоне, начинающейся где-то близ орбиты Юпитера. Тогда становится понятным, почему средняя плотность Юпитера и Урана близка к плотности материнской звезды - Солнца, а у Сатурна она даже практически в 2 раза ниже. Именно этим механизмом, думается, может быть объяснен также и тот факт, что плотность прежде всего любого из 10 спутников Сатурна в разы превосходит плотность материнской планеты.

Б. Достаточно обоснованным и вполне согласующимся с концепцией представляется описанный также и рядом других авторов, начиная с академиков АН СССР В.И. Вернадского и А.П. Виноградова [24, 27, 40 и др.], тезис о влиянии «эксплозивного водородного флюидного механизма» не только на состояние беспокоящих мировую общественность в последние десятилетия так называемых озоновых дыр в атмосфере, но и на всю историю геологического развития Земли как на историю катастроф [17 и др.], включая, в частности, регулярные оледенения, происходящие, как представляется, вследствие увеличения альбедо (отражательной способности) планеты из-за образования в верхних слоях атмосферы перламутровых (в стратосфере) и серебристых (в мезосфере) облаков, а также другие катастрофические природные явления.

3.9.5. Концепция о природе эндогенной активности космических объектов

Завершая разговор о происхождении и развитии объектов Солнечной системы, рассмотрении достаточно скудных материалов о состоянии их прежде всего современных физических характеристик, а также о тщательном многоплановом анализе имеющейся фактической информации, приведенном в [4], нельзя с точки зрения концепции не отметить следующее.

А. Безусловно, основным и вполне обоснованным выводом при рассмотрении проблемы происхождения и развития объектов Солнечной системы является [4] (цитируем) «установление того факта, что главным процессом их вещественной эволюции является (по выражению автора) флюидно-магматиче-ское взаимодействие», которое, согласно концепции, происходит вследствие перманентного разуплотнения нейтронно-барионного вещества, а также «вывод об одинаковом механизме развития всех планет (читай, объектов) Солнечной системы».

Б. В то же время, признавая определяющую роль исходящих из ядра, в частности, Земли «потоков водородных флюидов» как в прошедшие периоды развития планеты, так и в настоящее время (см. в [4] пп. 9, 10, 12, 14 «Выводов» и «Заключение»), в рассматриваемых работах [4, 12, 24, 28 и др.] констатируется, что, «исходя из традиционных гипотез происхождения, в частности, Земли (основанных, отметим, на базе известной гипотезы академика АН СССР О.Ю. Шмидта [3/29 и др.]), обосновать идею ее водородного ядра невозможно», так как «продолжительность процессов водородной дегазации ядер эндогенно активных объектов Солнечной системы, измеряемой миллиардами лет, отражает огромные запасы водородных флюидов, концентрировавшихся в недрах железо-каменных (?!) планет и спутников, что несовместимо с традиционными представлениями об их образовании путем аккреции дегазированного железо-каменного (?!) вещества (метеоритов и пыли) в

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

вакууме космического пространства или в протосол-нечной небуле». Лучше не скажешь!

Наряду с этим в [4] отмечается (см. п. 9 «Выводов»), что «проблема возникновения у Земли (читай, и у ряда других объектов Солнечной системы) флюидного (водородного) железного (?!) ядра, определяющего ее эндогенную активность, является одной из дискуссионных», что особенно ярко проявилось на прошедших в конце прошлого века международных конференциях по происхождению Луны (Гавайи, 1984 г.), а также Земли и Луны (Калифорния, 1998 г.). «Исследования, направленные на выявление природы флюидной специфики земного ядра, представляются особенно перспективными в связи с фундаментальными проблемами происхождения и эндогенной активности Земли. Предлагаемые далеко не традиционные решения этих проблем раскрывают возможности оригинального освещения геологических процессов образования и эволюции земной коры, ее континентов и океанов», - справедливо заключает академик РАН А. А. Маракушев. (Думается, он прав лишь отчасти, ибо масштабы процессов, о которых идет речь выше, многократно более грандиозны.)

В. В свете изложенного представляется, что концепция, предложенная в данной работе, достаточно полно и обоснованно отвечает практически на все вопросы, связанные как с происхождением, так и с преобразованием вещества в природе и, в частности, в объектах Солнечной системы - планетах, их спутниках и других фрагментах.

Думается, что признание обоснованности и справедливости предложенных в концепции подходов, столь ярко проявляющихся при рассмотрении состояния и развития вещества в Солнечной системе в целом и на Земле в частности, дает серьезное основание для пересмотра с ее (концепции) учетом значительного количества из имеющихся сегодня знаний о природе. По крайней мере, хочется надеяться, что предложенная концепция явится мощным толчком к этому.

3.10. Тунгусский метеорит и т.п.

Этот сюжетик предложил автору один из первых читателей тогда еще не законченного повествования, его однофамилец и племянник Николай Вадимович, тоже инженер-физик, выпускник физико-технического факультета Уральского политехнического института (ФТФ УПИ).

В природе еще много нерешенных загадок, одна из них - Тунгусский метеорит, прилетевший 100 лет назад (30 июня 1908 г.) со свистом и грохотом ниоткуда на Землю и оставивший на ней после себя в бассейне реки Подкаменная Тунгуска (Эвенкия) реальный след лишь в виде почти четырехсот квадратных километров выкорчеванного и радиально вываленного леса (в радиусе до 15-30 км вокруг эпицентра). Явление сопровождалось ослепительно ярким светом, взрывом, который был слышен на расстоя-

нии более 1000 км, подобными землетрясению колебаниями почвы и мощной воздушной взрывной волной, зарегистрированной аж в Великобритании [3/26]. Каких-либо материальных следов (химических и/или радиоактивных аномалий, инородных физических тел и т.п.) масса совершенных в эти глухие места экспедиций не нашла до сих пор.

Что же это было? Концепция позволяет дать предположительный ответ на этот вопрос. Если это был некий сравнительно небольшой фрагмент ней-тронно-барионного вещества, то он, как и полагается, в процессе своего полета в атмосфере и приземления оставшейся части мог постепенно, но интенсивно саморазложиться, оставив после себя (о возможности чего уже говорилось выше) в качестве материального следа лишь водород и, возможно, гелий. Водород, как ему и полагается, образовал с кислородом воздуха тут же взорвавшуюся с выделением колоссальной энергии так называемую гремучую смесь, результатом чего явился лишь рассеявшийся в атмосфере водяной пар, тогда как легкий инертный газ гелий тут же улетел в верхние слои атмосферы. Как говорится, ищи ветра в поле...

А что? Вариант возможный. Вполне возможно допустить, что в космическом (в том числе и в околоземном) пространстве наряду с каменными, ледяными, железо-силикатными и прочими метеоритами, кометами, болидами и т.п. «блуждают» и фрагменты непрерывно разлагающейся, изредка попадающей в земную атмосферу нейтронно-барионной «мелочи», результатом чего и являются загадки типа Тунгусского метеорита.

Более того, результатом такого процесса принципиально могли бы быть и оплавленные выделяющейся энергией поверхностные частицы других небесных тел, каковыми могут являться, например, частицы лунного реголита. По крайней мере, за этот механизм могут свидетельствовать не только повышенные содержания крайне редкого в некоторых земных источниках ювенильного водорода легкого изотопа гелия Не-3 [4, 24 и др.], но и аномально высокие (по сравнению с земными показателями) концентрации абсорбированного реголитом гелия-3 [4, 41, 42 и др.], который может образовываться либо непосредственно в процессе разложения нейтронно-барионного вещества, либо при последующем электронном ß-распаде образующегося в этом процессе короткоживущего (период полураспада всего ~ 12,5 года) радиоактивного сверхтяжелого изотопа водорода - трития (Т-3) [9].

Выводы

Происходящее в последние ~ 50 лет интенсивное увеличение объема фактических знаний в области, в частности, естественных наук и в том числе - в области наук о микромире и макромире все более остро ставит в повестку дня ряд вопросов, ответы на которые или отсутствуют вообще, или уже не в полной

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

мере соответствуют уровню накопленных знаний. К числу таких вопросов с полным основанием могут быть отнесены среди прочих следующие:

- о природе эндогенной (внутреннего происхождения) и эксплозивной (взрывной, вулканической) активности нашей планеты;

- о причинах того, что планета Земля, постепенно остывая, непрерывно увеличивается в объеме;

- об источниках бесконечных количеств постоянно расходуемого в природе водорода;

- о происхождении только распадающихся в природе радиоактивных изотопов различных химических элементов...

Перечень этих вопросов может быть продолжен.

Выполненный в данной работе анализ общедоступной информации, относящейся к указанной проблематике, позволяет сделать следующие выводы.

1. В процессе вращательного движения в космическом пространстве прежде всего спиралевидных галактик в тех из них, в которых центростремительные силы гравитационной природы преобладают над центробежными, происходит процесс постепенного их сжатия, т.е. концентрирования в прилегающей к оси вращения части все более увеличивающихся колоссальных масс вещества. Вследствие этого процесса в образующемся ядре сжимающейся галактики и прежде всего в керне этого ядра происходит интенсивное увеличение скорости вращения вещества, температуры и давления в нем. Финишной стадией этого процесса является катастрофически быстрое сжатие вещества в керне ядра вследствие известного в астрофизике явления гравитационного коллапса. Суть этого процесса заключается в том, что под действием неимоверного давления вещество теряет сначала свою молекулярную, а позднее и атомную структуру. Гравитационное взаимодействие вещества становится столь интенсивным, что превосходит все другие виды взаимодействия (не только электромагнитное, но также слабое и сильное взаимодействия, радиус действия которых исключительно мал -всего лишь 10-13-10-15 см). В этих условиях электроны, находящиеся на значительных расстояниях от ядер атомов, вдавливаются в ядра, электрически нейтрализуя имеющиеся в них протоны. Вещество из физико-химической атомно-молекулярной формы своего существования переходит в ядерно-физическую нейтронно-гиперонную форму. Образуется керн продолжающей расти за счет постепенной ассимиляции вещества из прилегающего пространства известной в астрофизике нейтронно-барионной звезды, плотность вещества в которой достигает ядерной плотности (~ 21014 г/см3) и даже превышает ее (вплоть до > 11015 г/см3).

2. Прямым следствием перехода вещества в ядерно-физическую форму своего существования является то, что даже во внешних слоях нейтронно-барионной звезды перестают существовать электроны, ответственные за ее электромагнитное излучение в пространство во всем диапазоне частот (включая и

видимый спектр, и радиоволны и т.д.). Звезда, еще вчера детектировавшаяся внешними наблюдателями посредством регистрации ее электромагнитного излучения, якобы перестает для этих наблюдателей существовать, переходя в разряд так называемых черных дыр или темной материи, в которой, согласно современным астрофизическим представлениям, находится от ~ 25 до ~ 95% всего вещества Вселенной. Едва ли не единственным внешним проявлением темной материи является наличие у нее трудноре-гистрируемого современными средствами наблюдения мощного гравитационного поля, имеющего, как известно, бесконечный радиус действия. В таком состоянии вращающаяся с колоссальной скоростью и продолжающая увеличиваться за счет ассимиляции (поглощения) мощным гравитационным полем близкорасположенного вещества не детектируемая извне нейтронно-барионная звезда продолжает существовать достаточно продолжительное время.

3. Финишем существования нейтронно-барион-ной звезды в относительно спокойном состоянии может явиться попадание ее во взаимодействие с сопоставимым по силе гравитационным полем другого космического объекта. Результатом этого столкновения объектов в самом трагическом варианте может явиться катастрофическое разрушение обоих объектов, сопровождаемое ослаблением центростремительных гравитационных сил и образованием продолжающих вращаться с уменьшающейся скоростью по расширяющейся спирали фрагментов обоих космических объектов. По такому механизму могут образовываться, например, диски расширяющихся спиральных галактик.

Возможны и менее драматичные сценарии, сопровождаемые, в частности, постепенным исторжением из недр, как правило, более слабого космического объекта струи нейтронно-гиперонного вещества в направлении центра массы перемещающегося в пространстве более крупного объекта.

Подобные сценарии могут разыгрываться и между фрагментами, формирующимися из некогда исторгнутой непрерывной струи нейтронно-гиперон-ного вещества.

Таким представляется механизм Большого Взрыва, приведшего 12-20 миллиардов лет назад к образованию нашей Галактики, именуемой Млечный путь, и Солнца как одной из ~ 200 миллиардов звезд, составляющих эту Галактику. Таким же представляется и механизм образования «вырванной» 4,5-5 миллиардов лет назад из Солнца струи его вещества в количестве > 2% от собственной массы, приведший впоследствии к преобразованию части этой струи в Солнечную систему планет, их спутников и других фрагментов.

4. Энергетически предельно пересыщенное ней-тронно-гиперонное вещество Солнца и исторгнутой из него струи, образовавшей позднее Солнечную систему его фрагментов, вследствие ослабления центростремительных гравитационных сил начало по-

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

степенно разуплотняться, выделяя из приповерхностных слоев указанных фрагментов интенсивные потоки сверхбыстрых свободных нейтронов. Именно таким является механизм рождения надежно детектированных солнечной короны и солнечного ветра, а также (по аналогии) истекающего из других звезд звездного ветра. (Некогда такие короны и ветер существовали и у молодых достаточно крупных фрагментов Солнечной системы.)

5. Свободные (вне атомных ядер) нейтроны являются радиоактивными частицами, экзотермически распадающимися (период полураспада ~ 16 минут) в процессе электронного р-распада на протоны и электроны, рекомбинирующие при их остывании в атомы водорода. Таков механизм рождения в природе бесконечных количеств водорода, являющегося основным химическим элементом всего мироздания (содержание водорода в объектах космической среды доходит до 90 ат. %).

6. Протоны, образующиеся из нейтронов на поверхности разуплотняющегося керна нейтронно-гиперонного фрагмента, в условиях имеющихся там сверхвысоких температур и давлений вступают в ряд последовательных экзотермических взаимодействий со свободными нейтронами, образуя как ядра тяжелых изотопов водорода - дейтерия (Б-2) и трития (Т-3), так и ядра изотопов гелия (Не-3 и Не-4). В ходе последующих также экзотермических ядерных превращений в зависимости от избытка или недостатка в создавшемся нейтронно-протонно-гелиевом «бульоне» каких-либо из его составляющих, а также в зависимости от других конкретных условий (прежде всего температуры и давления) в этом термоядерном горниле природы последовательно (естественно, в различных пропорциях) образуются (рождаются) все возможные изотопы (и радиоактивные и, частично, стабильные) всех остальных химических элементов.

7. По мере постепенного разуплотнения керна ней-тронно-гиперонного фрагмента и постепенного же остывания его поверхности вследствие диссипации энергии в окружающее пространство происходит обратный последовательный процесс перехода вещества из плазменного состояния в газовое, где уже начинается химическое взаимодействие атомов элементов между собой и частичное образование молекулярной формы вещества. Молекулярное и частично атомное вещество в зависимости от его физических свойств последовательно переходит через жидкое состояние в твердое, образуя постепенно увеличивающуюся жидкокристаллическую и, позднее, кристаллическую корку на поверхности остывающего фрагмента, окутанного парогазовой составляющей молекулярного и частично атомного вещества.

8. После образования на поверхности постепенно увеличивающейся твердой кристаллической корки процесс дальнейшего разуплотнения вещества и остывание фрагмента все более замедляется, так как затрудняется отвод от ядра фрагмента и его керна

как теплового потока, так и образующегося атомно-молекулярного вещества. Более того, процесс этот сопровождается и разрывом этой корки, и вспучиванием твердого вещества, и выбросами наружу из-под корки в слабых ее местах газообразных и жидких перегретых продуктов, и другими подобными явлениями катастрофического характера. Именно этим объясняется эндогенная и эксплозивная активность имеющих сверху твердую корку остывающих вчера еще нейтронно-гиперонных фрагментов.

9. Указанный в п. п. 1-8 «Выводов» в целом единый механизм постоянного последовательного взаимопреобразования атомно-молекулярной физико-химической формы существования вещества в природе в ядерно-физическую нейтронно-гиперонную его форму составляет основную суть предложенной в работе концепции.

Приведенный в работе анализ некоторой части имеющейся на сегодня и постоянно поступающей все новой информации о событиях, явлениях и процессах, протекающих как на нашей планете Земля, так и в рамках, по крайней мере, Солнечной системы, позволяет однозначно говорить о правомочности предложенной концепции. В частности, концепция позволяет дать определенные ответы на изложенные выше и другие вопросы, ясно представить себе прошлое и дать определенный прогноз хотя бы на ближайшее будущее.

10. Признание обоснованности предложенной концепции необходимо должно будет привести в последующем к переосмысливанию и переоценке заметной части имеющихся на сегодня знаний в области естественных наук, в частности, знаний о микромире и макромире.

Заключение

Завершена работа, потребовавшая около 5 лет размышлений и напряженного труда. Написан текст, который автор решился опубликовать. По мере продвижения работы постепенно и все более укреплялась уверенность в том, что предложенная концепция имеет право на существование. Но остались вопросы, среди которых основной, пожалуй, мог бы быть сформулирован так.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Почему изложенная в концепции точка зрения пришла в голову не профессионалу, а практически наполовину любителю? Ведь и в системе АН СССР -РАН, и в ряде других стран существует немало научных учреждений, высокопрофессионально занимающихся проблематикой геофизики, астрофизики, космогонии и т.п. Ведь не объяснишь же это «сногсшибательными способностями» автора и бес-талантностью сонма профессионалов!

Причина, думается, естественно, не в этом.

С одной стороны, хорошо известно, что в последние 50-60 лет, прошедших после Второй мировой войны, человечество вступило в эпоху все более ин-

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

тенсивного увеличения объема имеющихся у него знаний. Считается, что сегодня каждые 20 лет происходит едва ли не удвоение этого объема. И если ранее больше всего ценилось умение, то сегодня -знание, а завтра (которое уже наступает?!) больше всего будет цениться информированность. В этих условиях вчерашнее знание быстро становится устаревшим уже сегодня и тормозом - завтра. Такова, думается, неизбежная диалектическая судьба многих теорий и гипотез, которые были, безусловно, выдающимися и, возможно, даже гениальными в свое время. Это относится и к ряду основополагающих теорий, к которым, думается, могут быть отнесены выдающиеся труды Чарльза Дарвина, классиков марксизма-ленинизма, академика АН СССР О.Ю. Шмидта и др. Представляется, что сегодня человеческая мысль находится, в частности, в стадии критического пересмотра указанных и некоторых других фундаментальных теорий (гипотез).

С другой стороны, все мы, как говорится, вышли из вчерашнего дня, т.е. из вчерашних знаний. И в этом отношении люди, приходящие в ту или иную область знаний «как бы со стороны» и не обремененные устаревающими вчерашними знаниями, объективно имеют некоторую фору перед профессионалами.

В этом, думается, корень ответа на поставленный выше вопрос. Любому размышляющему человеку ясно, что мир (при всей его сложности и разнообразии) един и в нем действуют единые законы природы. Поэтому не удивительно, что специалист, воспитанный в недрах Минсредмаша-Росатома-ОАО «ТВЭЛ», т.е. единственных в стране организациях, практически занимающихся физикой нейтрона и использованием его как в специальных, так и в энергетических целях, не мог не подойти со своей профессиональной точки зрения к тем вопросам, которые его заинтересовали.

Автор признателен целому ряду упомянутых в тексте отечественных ученых, очень близко подошедших, по его мнению, к пониманию рассматриваемых процессов, на основании чего и была, собственно, создана предложенная концепция. Очень хочется надеяться, что уважаемые ученые-профессионалы, как упомянутые выше, так и (в силу недостаточной информированности автора) не упомянутые, воспримут данную работу конструктивно и с учетом последнего обстоятельства.

Автор заранее благодарен тем, кто нашел возможность ознакомиться с предложенной концепцией и осмыслить ее.

Автор искренне надеется, что использование предложенных в концепции точек зрения приведет к дальнейшему увеличению объема знаний человечества как о микромире, так и о макромире.

Список литературы

1. Тутина Ю. Астероидная угроза // Аргументы и факты. № 8, февраль 2004 г. С. 29.

2. Хабер Х. Звезды / пер.с нем. А.Г. Тоточава. М.: Слово, 1994.

3. Большая советская энциклопедия. Т. 1-30. М.: Советская энциклопедия, 1970-1978.

4. Маракушев А.А. Происхождение Земли и природы ее эндогенной активности. М.: Наука, 1999.

5. Витязев А.В. Происхождение и ранняя эволюция Земли // Наука в России. № 5 (83), 1994. С. 16-21.

6. Кузнецов В.В. Физика Земли и Солнечной системы // Новосибирск, Труды ИГиГ СО АН СССР. 1984. Вып. 639.

7. Ребрик Б.М. Прорыв в геологии? Гипотезы, предложения, догадки // Природно-ресурсные ведомости. № 13 (222), март 2004 г. С. 4.

8. Юбелакер Э. Солнце / пер. с нем. А.Г. Тоточава. М.: Слово, 1995.

9. Краткая энциклопедия «Атомная энергия» / под ред. В. С. Емельянова. М.: Большая советская энциклопедия, 1958.

10. Богатиков О.А. Внутри планеты - пузыри // Комсомольская правда. 14.11.03 г. С. 7.

11. Блинов В.Ф. Растущая Земля: из планет в звезды. М.: изд-во «Едиториал УРСС», 2003.

12. Витязев А.В., Печерникова Г.В., Сафронов В. С. Планеты земной группы: Происхождение и ранняя эволюция. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. литературы, 1990.

13. Вотяков А.А. Неизвестная планета // Радио России, 10.04.05 г.

14. Кужевский Б.М. Гравитация небесных тел и нейтронные потоки // Наука в России. 2001. № 5 (125). С. 12-19.

15. Кузнецов В.В., Семаков Н.Н., Доровский В.Н., Котляр П. Е. Физика Земли: Новый взгляд на некоторые проблемы // Новосибирск, Труды ИгиГ СО АН СССР. 1989. Вып. 740.

16. Кузнецов В.В. Физика Земли и Солнечной системы: Модель образования и эволюции // Новосибирск, Труды ИГиГ СО АН СССР. 1990. Вып. 799.

17. Кузнецов В.В. Физика земных катастрофических явлений // Новосибирск, Труды ИГиГ СО РАН. 1992. Вып. 809.

18. Кузнецов В.В. О плазмоиде и физике горячей Земли // программа Новосибирского радио «Микрофорум», 21.04.03 г.

19. Ларин В.Н. Водородная энергетика: пора бурить скважины // Химия и жизнь. 2000. № 10. С. 46-51.

20. Ларин В.Н. Все будет водородно // Аргументы и факты. № 40, октябрь 2004 г. С. 11.

21. Маракушев А. А. Солнечная система и ее звездные аналоги // Наука в России. 2001. № 5 (125). С. 4-11.

22. Перельман В. И. Краткий справочник химика. М.-Л.: Химия, 1964.

23. Справочник химика. Т. 1. Л.-М.: Госхимиздат, 1962.

24. Ионе К.Г. О роли водорода в техногенной эволюции Земли. (Является ли Земля каталитическим реактором?). Новосибирск, изд-во ЗАО РИЦ «Прайс-курьер», 2003.

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

25. Краткая химическая энциклопедия. Т. 1-5. М.: Советская энциклопедия, 1961-1967.

26. Гайдаш С. Солнечная бомба // Аргументы и факты. № 49, декабрь 2004 г. С. 28.

27. Войтов Г.И., Николаев И.Н., Уточкин Ю.А., Рудаков В.П., Ишанкулиев Д.И. О потоке водорода в приземную тропосферу в геодинамически различных геоструктурных зонах Земли // Доклады Академии наук. 1995. Т. 344, № 1. С. 110-114.

28. Войтов Г.И., Рудаков В.П. Водород атмосферы подпочвенных отложений, его мониторинг и прикладные возможности // Физика Земли. 2000. № 6. С. 83-91.

29. Писаренко Д. Черные курильщики. Тайна на дне океана // Аргументы и факты. № 26, июнь 2003 г.

30. Смирнова Ю. В центре Земли - затерянный мир // Комсомольская правда. 14.11.03 г. С. 7.

31. Барков Л. Что такое антивещество // Аргументы и факты. № 48, ноябрь 2003 г. С. 17.

32. Мирошниченко Л.И. Солнечные космические лучи: загадки и открытия // Наука в России. 1995. № 4(88). С. 16-23.

33. Гинзбург В. Л. Наука еще многого не знает // Аргументы и факты. № 42, октябрь 2006 г. С. 38.

34. Черная дыра спасет от катаклизмов? // Аргументы и факты. № 52, декабрь 2002 г. С. 19.

35. Велихов Е.П. Отчего науку финансируют «под столом»? // Аргументы и факты. № 28, июль 2005 г. С. 3.

36. Тайна Вселенной // Аргументы и факты. № 41, октябрь 2003 г. С. 18.

37. Соколов В.А. Геохимия газов земной коры и атмосферы. М., 1966.

38. Козлов Г. Газ - как алмаз: надо обрабатывать // Аргументы и факты - Сибирь. № 10, март 2006 г. С. 22.

39. Конторович А. Э. Добывающим компаниям предстоит бросок на Восток // Аргументы и факты на Оби. № 23, июнь 2006 г. С. 1 и 3.

40. Яницкий И. Физическая взрывчатка // Аргументы и факты. № 4, январь 2005 г. С. 10.

41. Головин И.Н. Энергетика XXI века и термоядерные реакторы, сжигающие гелий-3. М.: изд-во ИАЭ им. Курчатова, препринт ИАЭ-5522/8, 1992.

42. Митрофанов И. Земляне переедут на Марс? // Аргументы и факты. № 3, январь 2004 г.

43. Мамина Н. Шесть миллиардов лет в пыли // Труд, 19.05.04 г.

44. Петерсилье В. Газа - на четыре века // Аргументы и факты. № 23, июнь 2005 г. С. 8.

г. Новосибирск, 2003-2006 гг.

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

Отзывы на монографию И.М. Белозерова «Природа глазами физика (р + е ^ n ± Э)»

Тайны Мироздания (Природы, Вселенной) вызывают интерес у каждого человека, однако большинство людей не только не пытаются самостоятельно искать объяснения этих загадок, но даже не очень вникают в суть проблемы. Обыватель чаще всего либо довольствуется теми знаниями о мироздании, которые он получил в средней школе, либо (и это всегда типично для любого некритичного человека), «уходит» или даже «прячется» от попыток понимания этих тайн, считая, что высшие замыслы Творца нужно принимать в наблюдении их проявлений в данной нам свыше действительности, не пытаясь их понять по-настоящему.

Объяснением сущности Мироздания на первых этапах записанной истории человечества профессионально занимались в основном мыслители - богословы и философы, которые несколько тысяч лет подряд предпринимали неоднократные попытки хотя бы частично понять и расшифровать эти тайны, проникая в замыслы Творца. Именно первыми философами - Аристотелем, Пифагором и др. была осознана и сформулирована величайшая и до сих пор не разгаданная загадка Мироздания (и Творца!) - происхождение Вселенной и Земли.

По мере возникновения и укрепления науки как системы проверяемых опытным путем взглядов, объясняющих возникновение и существование Мироздания, этой самой главной проблемой науки с все возрастающим упорством стали заниматься ученые-естествоиспытатели, причем наибольших успехов в построении не слишком противоречивых космогонических гипотез удалось добиться только в последние 120-150 лет. За это мы должны быть благодарны научным трудам П.Лапласа, В.А. Обручева, О.Ю. Шмидта, В.И. Вернадского и ряда других ученых, которых, кроме общей проблемы Вселенной, в первую очередь интересовало возникновение и внутреннее строение той планеты, на которой живет человечество.

В последние годы опубликован целый ряд новых точек зрения (в том числе и наших современников -А.А. Маракушева, О.А. Богатикова, В.Н. Ларина и

др.), в которых поставлены достаточно острые вопросы о сильном несоответствии уже давно как бы принятой и «обжитой» концепции возникновения нашей Земли комплексу полученных последних естественнонаучных данных.

К числу таких новых точек зрения, и отметим, в чем-то совершенно неожиданных (на первый взгляд), принадлежит оригинальная концепция, предложенная доктором физико-математических наук И.М. Белозеровым. По нашему мнению, тех, кто откроет эту книгу, изложенную в научно-популярном ключе, ожидает очень интересное и увлекательное чтение, даже школьников, не говоря уже о специалистах. С автором этой новой, почти фантастичной гипотезы о внутреннем устройстве нашей планеты, а также о схемах взаимообратимой конверсии физико-химической формы движения материи в ее ядерно-физическую форму, конечно, можно спорить и даже не соглашаться с использованным стилем изложения, доводами, немного старомодным языком и т.д. Но одно представляется совершенно бесспорным - пока эта вечная проблема строения Вселенной и нашей Земли существует и пока она далеко не решена, над этим стоит и думать, и работать, и обязательно публиковать результаты своих размышлений, не боясь критики.

По мнению первых читателей, которым довелось ознакомиться с этой книгой еще до ее издания, затронутая автором проблема является исключительно важной. Средства проверки новой авторской концепции «на прочность» у современной науки имеются, и, по нашему убеждению, часть из высказанных положений и гипотез (выделение гелия, водорода и потока нейтронов из недр Земли) может быть подвергнута непосредственной и достаточно точной экспериментальной проверке в самое ближайшее время. Рецензенты не сомневаются, что кое-кто из будущих читателей этой книги сам займется проблемой - в плане подтверждения и уточнения или же опровержения основной концепции. И это будет означать, что книга ученого нашла тех неравнодушных адресатов, для которых она и была написана.

Рецензенты:

ведущие научные сотрудники Института неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН

д-р техн. наук В.Н. Митькин, д-р хим. наук Л.М. Левченко

06.02.2008 г.

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

Современный этап развития науки характеризуется большой скоростью накопления информации. В каждой научной публикации, как правило, описываются и анализируются факты, понятные и интересные лишь для узкого круга «посвященных». Зачастую крупных специалистов в узких областях знаний не интересует задача обобщения информации из многих областей знаний. Для правильного представления о Вселенной необходимо проанализировать и обобщить знания, имеющиеся во многих областях человеческой деятельности.

В предлагаемой монографии автор рассматривает проблемы, волнующие практически каждого человека, связанные с современными представлениями о природе, процессах формирования объектов во Вселенной.

Монография состоит из 3-х частей. В 1-й части в простой и доступной для понимания форме с большим количеством научных фактов представлены материалы, недостаточно известные широкому кругу читателей и не изложенные в должной мере в учебной литературе.

Во 2-й части монографии излагается предложенная автором концепция взаимопревращения материи

из атомно-молекулярной физико-химической формы в ядерно-физическую в условиях космоса. Концепция автора может быть развита в дальнейшем с применением новых фактов, полученных с использованием современного астрономического оборудования, с применением методов компьютерного моделирования. Предложенная концепция позволяет прогнозировать основные процессы во Вселенной и дает объяснение целому ряду явлений природы.

В 3-й части книги читатели найдут большое количество интересных положений, высказанных автором с точки зрения физика, и анализ многих загадочных явлений природы.

В целом монография является глубоко аргументированной научно-популярной работой, в которой автор в простой и лаконичной форме изложил и обобщил большое количество фактов, предложил свою оригинальную концепцию процессов, протекающих во Вселенной.

Мы считаем, что материалы представленной монографии должны быть опубликованы, они будут способствовать продвижению вперед в области исследования глобальных проблем природы как в масштабах Земли, так и Вселенной.

Рецензенты:

профессора Томского политехнического университета д-р физ.-мат. наук А.П. Вергун, д-р физ.-мат. наук В.Ф. Мышкин

16.04.2008 г.

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

Монография д-ра физ.-мат. наук Игоря Михайловича Белозерова посвящена космогоническим проблемам, в том числе - истории зарождения и эволюции планеты Земля и планет Солнечной системы в целом. Работа многогранна по затронутым проблемам и в первую очередь касается физических основ энергетики космических процессов.

Рецензент не является специалистом в этой области в целом, однако, учитывая актуальность поставленной проблемы и ее безусловный интерес для широкого круга читателей, включая научных специалистов, преподавателей и студентов, попытался рассмотреть представленную рукопись в ее геолого-геофизической части. Необходимо сразу отметить, что отклики ведущих специалистов в этой области академиков В.М. Титова, В.Е. Хаина, д-ра геол.-минерал. наук А.Н. Диденко и многих других оптимизма не вызвали, и каждый из них, не вникая, по существу, в суть проблемы, ссылался на свою некомпетентность либо в «чистой» физике, либо в «чистой» геологии. Однако главные постулаты представленной работы выходят далеко за рамки отдельных наук, поскольку касаются принципа актуализма, принятого сейчас в геологии и планетологии. Автор монографии, пусть и в научно-популярной форме, высказал новую идею о формировании современного облика планеты Земля за счет конверсии ядерно-физической формы движения материи в ее физико-химическую с переизбытком водорода и, как следствие, - воды. Это позволило построить «простую» модель расширяющейся Земли, где пространства между континентами (протокорой) постепенно и неуклонно заполнялись ювенильной водой, что привело к формированию специфической океанической коры и т.д., и т.п.

Противоречит ли модель И.М. Белозерова современным наблюдениям на поверхности и в земной коре? Безусловно, противоречит (например, существование Циркум-Пацифики и других островодужных систем). Однако если принцип актуализма не является безусловным, то следует обратить внимание на катастрофические рубежи в истории Земли, нашедшие отражение в биостратиграфии. Они не вписываются в наблюдаемые сейчас явления и требуют

привлечения ядерно-мантийных плюмов и супер-плюмов «моргановского» типа, которые на определенных рубежах в истории Земли выносят в литосферу избыток тепла и вещества и, как следствие, приводят к гибели планетарных биогеоценозов. В пользу гипотезы И. М. Белозерова можно привести и представления о «мокрых» плюмах.

Как относиться к палеомагнитным реконструкциям, которые игнорируются в гипотезе И.М. Белозе-рова? Критические рецензии специалистов на монографию в этой области не дают удовлетворительного ответа, так как рассматривают вариации в радиусе Земли, только исходя из современных наблюдаемых данных (других достоверных данных, увы, нет!). Действительно, в кайнозое (< 45-55 Ма) был сформирован гигантский Альпийско-Гималайский внут-риконтинентальный складчатый пояс, а в других частях света были проявлены яркие признаки сжатия. Но какое отношение эти фактические данные имеют к катастрофическим рубежам в истории Земли (мел - юра, триас - пермь и т.д.) - не ясно.

Складывается впечатление, что увязка безусловного расширения планет, исходя из космофизических представлений, со стагнацией и даже уменьшением (?) их радиуса находит объяснение в пульсационной модели, когда кратковременный и катастрофический вынос тепла и вещества в космическое пространство (без разрушения планеты) приводит затем к релаксации литосферы. Эта идея уже неоднократно высказывалась геологами, но до сих пор не получила поддержки со стороны космофизиков.

Как бы то ни было, следует признать, что идеи, высказанные в монографии И. М. Белозерова, весьма актуальны и могут быть опубликованы в авторском варианте. Может быть, потребуется не один десяток лет, чтобы осознать и найти экспериментальные подходы к проверке его модели динамики планеты Земля. Возможность публикации работы, по мнению рецензента, не вызывает сомнений.

Единственное принципиальное замечание - изменить название, учитывая содержание рукописи и ее научно-популярную форму: «Планета Земля глазами физика».

Рецензент:

гл. научный сотрудник Института геологии и минералогии СО РАН, профессор Новосибирского государственного университета д-р геол.-минерал. наук А.Г. Владимиров

г. Новосибирск 14.01.2008 г.

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (68) 2008 © Научно-технический центр «TATA», 2008

Можно ли сделать глобальное открытие, не проводя тонких экспериментов и сложных расчетов? Можно ли дать картину описания мира путем логического анализа известных и опубликованных данных, выдвижением гипотез о поведении материальных объектов на микро- и макроуровне? Автор книги попытался это сделать, последовательно вводя читателя в мир элементарных частиц, атомов, структурных уровней строения планеты Земля, Солнечной системы, звезд, межзвездного вещества и галактик. На каждом уровне он обозначает факты и теоретические построения, которые не всегда согласуются друг с другом, не составляют единую картину мира.

Пытаясь это сделать, автор приходит к неожиданному предложению, к тому, что он называет концепцией. Во Вселенной после Большого Взрыва были возможны обратные локальные процессы - схло-пывания огромных материальных скоплений, которые формируют в своем центре при высоких давлениях и температурах протовещество. Имея при определенных условиях возможность истекать из этих образований, протовещество с огромной плотностью снова становится источником образования материальных структур - частиц, атомов, планет.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Предполагая в центре Земли, других не остывших еще планет, их спутников наличие этого протовеще-ства, автор легко объясняет те известные факты и явления, которые трудно было объяснить. При этом многоуровневая стыковка известного и предполагаемого происходит настолько гладко, что возникают сомнения, не находится ли сам автор в плену своей теории. С одной стороны, это естественно и объяснимо, с другой стороны, непротиворечивая гипотеза имеет право на существование, и читатель может проверить выводы автора сам, для этого автором ему представлены все необходимые данные.

Рецензент:

начальник научно-исследовательской лаборатории ОАО «Новосибирский завод химконцентратов»

д-р физ.-мат. наук И.И. Локтев

Хотя книга написана достаточно простым и понятным языком, без формул, изобилие ссылок и данных, которые автор обрушивает на читателя, требует от него повышенного внимания и собранности, а применение законов ядерной физики, геофизики, космогонии - определенного уровня образования и эрудиции. Однако довольно подробное изложение материала, поэтапность рассмотрения темы, некоторая интрига, свойственная скорее детективному жанру, делает чтение увлекательным и познавательным занятием, возбуждающим фантазию и уводящим в высокие сферы познания мира.

Некоторые повторы, неведение читателя в первой половине книги о цели подробного представления материала, отсутствие иллюстраций несколько осложняют работу с книгой.

Книга может быть рекомендована всем любознательным читателям, чей круг интересов не ограничивается повседневными вопросами жизни. У ученых она вызывает желание приобщиться вместе с автором к новой гипотезе, касающейся эволюции Земли, Вселенной, или поспорить с ним в некоторых его предположениях. У человека, увлекающегося наукой, может родиться стремление самому разобраться в сложных процессах материального мира, следить за данной темой по мере получения новых данных по естествознанию. Школьников она введет в мир науки, даст понимание о процессах, протекающих как на самом элементарном уровне строения материи, так и в пределах необъятного космоса, хотя центральным местом книги является все-таки наша планета Земля, на которой все меньше остается неизведанных и непознанных уголков.

08.04.2008 г.

ГхП

— TATA — CXJ

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (68) 2008

ПРИРОДА ГЛАЗАМИ ФИЗИКА Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Белозеров И. М.

Текст научной работы на тему «ПРИРОДА ГЛАЗАМИ ФИЗИКА»