Жанр: Электронное издание
Kono-v-k1
...ино. При
ядерной плотности Вселенная соберется в шар радиусом 4,5 а.е. Это расстояние
почти соответствует радиусу орбиты Юпитера (5,2 а.е.).
6. Осталось рассмотреть механизм взрыва сверхядра, чтобы замкнуть цикл
эволюции Вселенной и ее составных частей.[4] Очевидно, что взрыв сверхядра
произойдет тогда, когда электростатическое отталкивание его частей превысит
сжатие от нейтральной "скорлупы". Если тело быстро вращается, то к сжатию
"скорлупы" прибавляется гравидинамическое сжатие.
Наиболее простой случай соответствует взрыву не вращающегося или слабо
вращающегося тела, к которым можно отнести образующиеся после взрыва
сферические и эллиптические галактики, шаровые скопления звезд и Вселенную в
целом. Очевидно, что осколки тела вначале будут двигаться практически со
скоростью света т.к. вся запасенная потенциальная энергия переходит в
кинетическую энергию осколков. В короткий промежуток времени разгона осколки
приобретают ультрарелятивистскую скорость, следовательно, масса их возрастает
на много порядков. При этом гравидинамическое поле за счет огромной массы и
огромной скорости движения становится столь мощным, что устойчивыми к
распаду оказываются не только ядра далеких трансурановых элементов, но и
сверхядра макроскопических размеров. Например, в случае Большого Взрыва эти
сверхядра имеют массу на много порядков превышающую массу галактики. В
случае взрыва сферической или эллиптической галактики осколки по массе
превышают шаровые скопления звезд. Резко увеличившаяся общая масса
эффективно тормозит осколки, уменьшая их кинетическую энергию и массу.
Наконец, на некотором расстоянии от центра взрыва наступает критический
момент, когда скорость движения осколков становится заметно меньше скорости
света, при этом общая масса резко уменьшается и становится возможным распад
более мелких сверхядер в осколках. При полном распаде всех сверхядер осколки
движутся уже по инерции при этом вещество "скорлупы" в виде ненаблюдаемых
тел располагается на периферии галактики за ее видимыми размерами. Все
компоненты как Вселенной в целом, так и сферических и эллиптических галактик
в конечном итоге движутся по эллиптическим орбитам с эксцентриситетом близким
к 1. Исходное сверхядро не может взорваться все сразу, т.к. напряженность
электростатического поля максимальна на его поверхности, поэтому процесс
распада представляется в виде серии взрывов. Сбрасывается наружная оболочка,
при этом центральная часть находится некоторое время в метастабильном
состоянии за счет давления первого взрыва, затем сбрасывается вторая оболочка с
меньшей энергией и т.д. Таким образом формируется центральное ядро галактики,
зона ультрарелятивистских скоростей, зона распада вторичных сверхядер, зона
инерционного движения и зона остатков "скорлупы". Поэтому у некоторых
сферических и эллиптических галактик астрономы наблюдают ступенчатость
яркости в направлении к центру галактик. Эта ступенчатость является результатом
не только повторных взрывов центрального сверхядра, но и периодических
взрывов галактики за счет падения вещества к центру и образования нового
сверхядра. Поскольку при Большом фейерверке (распаде сверхядер) разлет
осколков в разные стороны равновероятен, то Вселенная в целом должна иметь
внутреннюю часть с постоянной средней плотностью и наружную, где средняя
плотность вещества обратно пропорциональна квадрату расстояния от центра и
где разлетающееся вещество уже не содержит сверхядер. То же относится и к
галактикам любого типа.
Анализ взрыва быстро вращающегося тела более интересен тем, что
описанный механизм взрыва сверхядра развернут в экваториальной плоскости
вращения и виден непосредственно. При этом образуются спиральные галактики.
Действие закона сохранения импульса определяет симметричную форму любой
галактики. Для вращающегося тела по этому же закону распад сверхядра должен
выглядеть в виде двух одинаковых потоков вещества, направленных в
противоположные стороны. Поскольку релятивистская масса этих потоков
огромна, то они практически прямолинейны для сохранения закона момента
импульса (S=mVr, при m??, V?0). Когда скорость потоков окажется ниже
скорости света, начнется распад более мелких сверхядер. Таким образом, при
однократном взрыве вращающегося сверхядра образуется пересеченная
галактика, конец бара которой соответствует начале зоны распада вторичных
сверхядер. В результате резкого уменьшения массы на конце бара, проявление
закона сохранения момента количества движения заставляет вещество загибаться
в виде спиральной ветви. Таким образом, однократный взрыв сверхядра приводит
к образованию двух спиральных ветвей галактики. В результате последующих
взрывов снова образуются бары и парные спиральные ветви. Поэтому у
спиральных галактик должно наблюдаться четное число спиральных ветвей.
Здесь нужно отметить, что из-за разных скоростей орбитального движения
материала в зависимости от радиуса и бары и спиральные рукава постепенно
размазываются. Этому способствуют и многократные повторные взрывы и не очень
большая скорость вращения материнского сверхядра. Для не очень быстро
вращающегося материнского сверхядра образуются галактики SO (линзообразные)
являющиеся промежуточным типом между эллиптическими и спиральными у
которых наряду с эллиптической частью можно различить на периферии остатки
спиральных рукавов. У нашей спиральной Галактики и туманности Андромеды
четко прослеживаются М-образные кривые вращения, которые можно
интерпретировать как начальный взрыв материнского сверхядра и повторный
взрыв. При каждом взрыве в зоне ультрарелятивистских скоростей и в зоне
распада вторичных сверхядер средняя плотность вещества практически
постоянна, поэтому эта часть галактики вращается как твердое тело - орбитальная
скорость почти линейно увеличивается с радиусом. В зоне инерционного
движения средняя плотность вещества обратно пропорциональна квадрату
радиуса, поэтому скорость вращения практически постоянна. М-образная кривая
вращения получается сложением кривых двух последовательных взрывов. В связи
с этим у таких галактик должны наблюдаться по четыре спиральных рукава.
Эволюция брызг нейтронной жидкости.
Эпоха сверхядер вблизи центра Большого Взрыва Вселенной закончилась
довольно быстро, приблизительно 5-6 миллиардов лет назад. В результате
сформировались галактики того или иного типа, и они перешли в относительно
стационарное состояние, которое нарушается только повторным образованием
сверхядер за счет коллапса. Однако разбрызгивание нейтронной жидкости
придает ее "каплям" релятивистские скорости движения. Поэтому повторное
образование сверхядер в каплях приводит к значительно большей доли массы
сверхядра в сравнении с массой капли (напомню, что для капли с небольшой
абсолютной скоростью движения масса сверхядра перед разрывом составляет
5,1?10-22 общей массы). При многократных взрывах сверхядер периферийные
капли получают столь большую суммарную релятивистскую массу, что сверхядро в
них становится метастабильным и занимает весь объем капли. При общем
замедлении расширения Вселенной за счет гравитации периферийные капли
становятся нестабильными, происходит разрыв сверхядра и образование галактик.
Описанная картина объясняет закон Хаббла и существование квазаров.
Одновременно она подтверждает, что процесс расширения Вселенной в настоящее
время сильно замедлился или практически закончился около 5 миллиардов лет
назад. В противном случае мы не наблюдали бы квазары, которые обозначают
границу Вселенной. Таким образом, распад сверхядер во Вселенной в целом
имеет зональную структуру: на периферии мы наблюдаем интенсивный процесс
формирования галактик, который в нашей области пространства давно закончился
(квазары), ближе к центру мы наблюдаем сейфертовские галактики,
радиогалактики и N-галактики у которых распад сверхядра близок к завершению
и вблизи центра - "спокойные" галактики. После первого взрыва сверхядра
внутри нейтронного тела вновь образуется сверхядро, поскольку осколки не могут
вынести в пространство всю нейтронную жидкость, возникает повторный взрыв и
т.д. Внешне это проявляется в периодическом изменении блеска объектов. Период
активности зависит от массы тела, скорости вращения, температуры, смещения
сверхядра относительно центра тела, одновременного образования нескольких
сверхядер и т.п. В идеальном случае период активности соответствует работе
хорошего хронометра. Любое нейтронное тело излучает в пространство
непрерывный поток электронов, протонов и антинейтрино из-за нестабильности
нейтрона. При достижении массы нейтронного тела сравнимой с массой планет,
оно уже неспособно сформировать сверхядро в центре, поэтому вместо единого
сверхядра кристаллизуются ядра обычных элементов. Здесь можно согласиться с
официальными представлениями, что за счет быстрого и медленного захвата
нейтронов в этих условиях возможно образование ядер вплоть до урана.
Очевидно, что образование трансурановых и сверхтяжелых уже вымерших в
нашей области пространства изотопов возможно только при распаде сверхядер.
Таким образом, во Вселенной образование наиболее устойчивых ядер железа и
никеля происходит как "сверху" - при распаде сверхядер так и "снизу" - при
синтезе ядер в нейтронной жидкости. При формировании обычных атомов радиус
нейтронной капли увеличивается примерно в 30000 раз. Если общая масса
достаточно велика, тело принимает равновесную шарообразную форму, а если
мала, то в результате несимметричных тепловых потерь космическое тело будет
иметь неправильную форму, как мы видим это у астероидов. Если масса
нейтронной капли недостаточна для формирования обычных ядер, то такая капля
образует облако водорода в результате распада нейтронов. Таким образом, за
видимыми границами Вселенной или галактик должны существовать невидимые
холодные тела планетарных и астероидных размеров.
Изложенная физическая модель достаточно ясна и непротиворечива и
позволит построить адекватную математическую модель образования галактик.
Некоторые интегралы уравнений не выражаются через элементарные функции,
поэтому здесь могут помочь или разумные допущения не выходящие за рамки
физической модели или компьютерное моделирование.
Разработанные концепции формирования Вселенной и галактик полностью
противоречат теории относительности. Например, очень резкий рост массы при
образовании бара пересеченных галактик и столь же резкое ее уменьшение при
движении вещества в противоположные стороны со скоростью почти равной
скорости света указывает на то, что гравитационное поле распространяется со
скоростью значительно превышающей скорость света.
В заключение этого раздела книги автор хочет заявить следующее.
Представители официальной науки в фундаментальных разделах физики
связанных с микромиром до последней возможности будут сопротивляться идеям
новой физики. Этому способствует следующее обстоятельство. Микромир нельзя
наблюдать непосредственно, поэтому открыто широкое поле для научных
спекуляций, в которых официальная физика преуспела. Наработан обширный
арсенал хитрых приемов для устранения "трудностей теории", поэтому физики
пока чувствуют себя комфортно. Другое дело астрономы и космологи. Ошибочные
представления на уровне атома, атомных ядер и элементарных частиц и теория
относительности в двух своих лицах - СТО и ОТО поставили современную
космологию в совершенно безвыходное положение. Любые попытки понять
эволюцию достаточно большой массы приводят к однозначной и мрачной
перспективе - "черным дырам". Хотя в космосе невозможно поставить
эксперименты, зато результаты хитроумных экспериментов, поставленных самой
Природой можно видеть непосредственно своими собственными глазами. В
результате поле для научных спекуляций становится минимальным. Поэтому
автор надеется, что именно космологи и астрономы первыми благосклонно
воспримут идеи новой физики и возьмут их на вооружение.
[1] При гравитационном уплотнении и достижении плотности, близкой к ядерной, выделяется
энергия: ,
которая расходуется на "растворение" ядер атомов и образование сверхплотного нейтронного газа
(кристаллизоваться этот газ не может, т.к. невозможно образование ядер из одних только нейтронов):
(1),
где k - постоянная Больцмана, - число нейтронов в нейтронном газе.
Из (1): (2), если M подставлять в граммах. Для Солнца в рассматриваемом состоянии
T = 1012 градусов. Каждый нейтрон при такой температуре обладает энергией 130 Мэв и этого с большим
запасом достаточного для полного "растворения" существующих в сверхплотном теле ядер и
образования гомогенного нейтронного газа. Если учесть взаимодействие между нейтронами, то
правильнее говорить о нейтронной жидкости.
[2] Если m - масса сверхядерной оболочки, M - масса общая сверхплотного тела с плотностью
близкой к ядерной плотности. Число протонов в оболочке примерно равно ,
где mp - масса протона, т.к. в сверхядре число протонов равно числу нейтронов (? -частицы). Из
условия равенства сил, действующих на массу m за счет электростатического отталкивания и
гравитационного притяжения в случае кристаллизации с поверхности, найдем:
откуда найдем критерий устойчивости сверхплотного тела: (1).
Если левая часть (1) окажется больше правой, то произойдет сброс сверхядерной оболочки.
Подставив в (1) численные значения мировых постоянных, найдем: m ? 1,30?10-35M (2). Из (2) видно, что
сверхядро в сверхплотном теле составляет незначительную долю общей массы. Например, для Солнца
массой 2?1033 г масса сверхядра достаточна всего 26 мг, чтобы оно было сброшено в виде оболочки.
[3] Если сверхядро образуется в центре сверхплотного тела, то потенциальная энергия
расталкивания сверхядра равна или меньше потенциальной энергии гравитационного притяжения всей
массы: ,
откуда, учитывая, что плотность сверхядра и сверхплотного тела практически одинакова:
(1).
Подставляя в (1) мировые постоянные, найдем: R ? 1,25?107r (2). Вместо радиусов, вычислим в (2)
массы: m ? 5,10?10-22M (3). Сравнивая (3) с массой сверхядра образующегося на поверхности, мы видим,
что в случае кристаллизации сверхядра внутри сверхплотного тела масса сверхядра может быть на 13
порядков больше. В этом случае внутри Солнца достаточно массы сверхядра 1012 г, чтобы разорвать тело
Солнца изнутри. Радиус такого сверхядра составляет 0,3 мм.
[4] Кинетика распада сверхядер:
Все нижеприведенные формулы можно уточнить, но при этом возрастающая их громоздкость не дает
нового понимания процессов, а уточнения не сильно отражаются на конечных результатах.
Заряд сверхядра:
(1),
где m0 - нерелятивистская масса ядра, mn - нерелятивистская масса нуклона или нейтрона, e -
элементарный заряд. Потенциальная энергия электростатического отталкивания протонов в сверхядре:
(2),
где R - радиус сверхядра. Предположим, что каждое сверхядро распадается на две части, тогда:
,
откуда: , где m1 - нерелятивистская масса одного осколка после первого распада, R0 -
радиус исходного сверхядра, R1 - радиус осколка после первого распада. Очевидно, что и
т.д. Для осколка после n-распада:
(3).
Очевидно, что число осколков после n распадов будет 2n , а заряд каждого осколка:
(4),
где Z0 - заряд исходного сверхядра. Подставив (4) и (3) в (2), найдем потенциальную
электростатическую энергию n-го осколка:
(5).
Общая потенциальная электростатическая энергия всех осколков будет:
(6).
Из (5) и (6) видно, что как общая энергия, так и энергия каждого осколка уменьшаются с
увеличением n в геометрической прогрессии.
Из формулы (3) легко найти число n последовательных распадов сверхядра (например, для
сверхядра с массой Солнца R0=1,67?106 см) до получения определенного ядра (например, урана R?7?10-13
см). Для этого примера n = 183.
Из (6) после первого распада исходного сверхядра выделится энергия:
(7).
Эта энергия будет израсходована на увеличение релятивистской массы двух осколков (скорость их
практически равна скорости света):
(8),
где m1 р - релятивистская масса одного осколка. Приравнивая (7) и (8), найдем:
(9).
Из (5) электростатическая энергия первого осколка:
(10),
а гравитационная энергия его с учетом (3) и (9):
(11),
где G - гравитационная постоянная. Здесь необходимо отметить, что при распаде сверхядра вместе
с осколками захватывается часть нейтронной жидкости родительского нейтронного тела, поскольку
масса осколков возрастает на много порядков, а часть этой жидкости в виде струй разбрызгивается в
окружающее пространство. Кроме того, энергия расходуется на нагрев нейтронного тела и разного рода
излучения, сопровождающие распад и выброс осколков. Поэтому в дальнейшем есть смысл рассмотреть
поведение "голых" осколков сверхядра, чтобы не делать произвольных предположений, которые всегда
спорны. При этом мы покажем, что параметры поведения "голых" осколков получаются настолько
завышенными, что позволяют в дальнейшем с большим запасом использовать практически любые
допущения.
Найдем критическую нерелятивистскую массу исходного сверхядра при первом распаде которого
образуются метастабильные осколки. У этих осколков гравитационная энергия должна превышать
электростатическую, т.е. Eгр ? E1:
(12).
Подставляя в (12) выражения (1) и (2), связь между массой и радиусом и принимая ядерную
плотность равной 1014 г/см3, получим довольно громоздкое выражение, содержащее только мировые
постоянные. Подставляя значения этих постоянных, окончательно найдем:
m0 кр ? 4,61?109 г (13).
Сверхядро с массой меньше, чем по выражению (13) взорвется все сразу целиком. Если масса
сверхядра значительно больше, чем определяется выражением (13), то осколки первого порядка будут
метастабильны и способны разлететься на большое расстояние прежде, чем произойдет повторный
распад. Очевидно, что чем больше масса исходного сверхядра, тем более высокого порядка осколки
будут метастабильны. Картина распада сверхядра осложняется тем, что осколки уже второго порядка
оказываются в неравноправных условиях. Один из них может практически "остановиться" и его
релятивистская добавка массы исчезнет. В этом случае произойдет разрыв этого осколка независимо от
его массы. Второй осколок в этом случае к существующей релятивистской добавке массы приобретает
дополнительную добавку и будет метастабильным при сколь угодно малой массе, т.к. подобен ракете на
реактивной тяге.
При распаде сверхядра его потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию
осколков, а поскольку они движутся практически со скоростью света, то энергия превращается в
релятивисткое увеличение массы осколков. В этом случае гравитационная энергия притяжения
превышает электростатическую энергию отталкивания для каждого осколка. Несмотря на то, что для
гравитационного притяжения и электростатического отталкивания вид формул одинаков, но в результате
довольно резкого уменьшения релятивистской массы, кривая гравитационного притяжения спадает круче
и пересекает кривую электростатического отталкивания в критической точке, когда становится
возможным повторный распад осколков. В связи с изложенным мы можем записать:
(14),
откуда:
(15).
Решение уравнения (15) при условии, что при m = m1 p, r = 2R1, где m - релятивистская масса
осколка первого порядка, m1 p - исходная релятивистская масса осколка первого порядка, r -
расстояние между двумя разлетающимися осколками первого порядка, R1 - радиус осколка первого
порядка:
(16).
Учитывая малый размер сверхядер в сравнении с расстоянием между ними в (16) величиной 2R1
можно пренебречь.
Условие равновесия осколка первого порядка:
(17).
Подставляя в (17) выражения (16), (1), (2), (4) и (9), найдем критическое расстояние между
осколками первого порядка, дальше которого они способны к повторному распаду:
см. (18).
Теперь все вышесказанное мы можем проиллюстрировать расчетами для Солнца, для галактикпигмеев,
для нашей Галактики и галактики Андромеды и для Вселенной в целом. Результаты сведены в
таблицу.
Название
Масса, г
Масса
сверхядра, г
Энергия
первого
распада,
эрг
Общая энергия
полного
распада, эрг
Солнце
2?1033
1,02?1012
4,3?1052
1,2?1053
Галактикапигмей
2?1039
1,02?1018
4,3?1062
1,2?1063
Млечный
Путь
2?1044
1,02?1023
9,2?1070
2,5?1071
Вселенная
1,3?1056
6,63?1034
4,6?1090
1,2?1091
http://www.new-physics.narod.ru
21. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Подтверждения гипотезы образования гравидинамического поля откроют
широкие возможности для создания идеальных накопителей энергии. Например,
вращающийся вокруг собственной оси шарик будет сжиматься
гравидинамическими силами. Главное тут, "выскочить" на уровень существенной
индукции гравидинамического поля до того, как шарик разрушится под
действием центробежных сил. Огромный гравидинамический момент такой
установки может являться двигателем космического корабля, полет которого
будет основан на взаимодействии собственного гравидинамического поля с
гравидинамическим полем Земли, Солнечной системы или нашей Галактики.
Правда, в условиях Земли, разгерметизация аппарата чревата большой
катастрофой. Подобное же устройство позволит в макромасштабе моделировать
нейтрино и изучать взаимодействие полей. Изложенные представления позволяют
предложить десяток новых путей использования и получения ядерной и
термоядерной энергии. Один из них принципиально очень прост. Раскрутив
шарик из любого материала со скоростью, достаточной для появления
гравидинамического поля заметной напряженности, мы спровоцируем
динамический коллапс вещества шарика по сценарию малого или большого
коллапса в зависимости от начальной скорости вращения. Очевидно, что процесс
по сценарию малого коллапса энергетически выгоден, т.к. энергия, затраченная
на раскручивание шарика, значительно меньше энергии, выделяющейся при
распаде сверхтяжелого ядра, каковым будет шарик в целом в заключительной
стадии малого коллапса. Сколь грандиозна эта энергия мы только недавно
обсуждали.
Экзотермические ядерные реакции открывают перед человечеством
безграничные источники энергии. Основными препятствиями для их практической
реализации являются электростатическое отталкивание одноименно заряженных
ядер при синтезе и гравидинамическое притяжение нуклонов при делении
тяжелых ядер. Если бы эти потенциальные барьеры не затрудняли синтез и
деление ядер, нам пришлось бы жить в железо-никелевом мире. Наиболее
перспективными способами обойти эти трудности является использование
нейтронов и гиперонов при синтезе и скалывание тяжелых ядер по ?-плоскостям
при делении их. Возможно, мы научимся преобразовывать тяжелые ядра в более
легкие внутри самого тяжелого ядра, тогда электростатическое отталкивание
принесет не вред, а пользу.
Существуют ли в земных условиях наблюдаемые гравидинамические объекты?
На этот интересный вопрос можно ответить положительно. Для образования
гравидинамического объекта нужны большие скорости движения, сравнимые со
скоростью света. Такую скорость имеет электрическая искра и радиоволна. В
любом случае, то и другое надо закрутить в виде вихря, чтобы получить
гравидинамический объект.
Начнем анализ с искры. Известно, что молния чаще всего имеет форму
линейной искры и в очень редких случаях электрические разряды
сопровождаются образованием шаровой молнии. "Закрученная" электрическая
искра представляет собой гравидинамический объект, в виде вращающегося с
большой скоростью плазменного шара. В момент образования шаровая молния
имеет равновесную форму, при этом центробежная сила, стремящаяся разорвать
шар, уравновешивается гравидинамической силой сжатия. По данным
наблюдений, шаровая молния имеет плотность почти равную плотности воздуха,
т.к. не имеет тенденции к резкому взлету или падению. Тогда, при ее
температуре около 200000С, давление внутри шара составит не менее 100
атмосфер. Шаровая молния принципиально неустойчива из-за потерь энергии на
излучение и трение об окружающий воздух. Поэтому ее дальнейшая судьба
зависит от соотношения температуры и скорости вращения. Если потери на
излучение превышают потери энергии на трение, то плазменный шар
уменьшается в размерах, при этом скорость вращения шара увеличивается, т.к.
момент количества движения шара стремится остаться неизменным. Таким
образом, не происходит уменьшение гравидинамических сил, предотвращающих
разрыв шара. В итоге шаровая молния исчезает без взрыва. Если потери энергии
на трение превышают потери на излучение, то через некоторое время скорость
вращения плазменного шара уменьшается настолько, что очень резко
уменьшающаяся гравидинамическая с
...Закладка в соц.сетях
