12. Непонятный вакуум. - Проблемы мировоззрения - А.Н. Барбараш - Философия как наука

И ещё одна загадка – если учесть все газы, выброшенные звёздами и галактиками за миллиарды лет их существования, то станет непонятной удивительная глубина космического вакуума. Этот вакуум настолько совершенен, что на несколько порядков превышает самый лучший вакуум, достигнутый в земных лабораториях.

*            *          *

Теперь построим мысленную модель, способную снять перечисленные загадки.

А) Долгое время неделимой частицей считался атом (что дало ему название). Но элементарность атомов и в прошлом вызывала сомнение, поскольку разные атомы обладают разными характеристиками – разным весом, разными химическими свойствами и т.п. Это более подходит для составных частиц. Иначе отнеслись физики к обнаруженным позже протонам и нейтронам – их более уверенно назвали элементарными частицами, потому что все протоны (как и все нейтроны) неотличимы друг от друга, а это соответствует интуитивным представлениям об элементарности. Затем в экспериментах на ускорителях вдруг обнаружилось, что протоны и нейтроны не элементарны, что они состоят из кварков. А уж кварки стали считать истинно элементарными частицами. Но кварки повторили ситуацию, которая была с атомами – они, как и атомы, резко отличаются индивидуальными свойствами – имеют разные электрические и цветовые заряды, разные массы, что снова противоречит представлениям об элементарности.

Можно предположить, что, в действительности, и каждый кварк тоже является составной частицей. Просто, наука этого пока не обнаружила. А одним из элементов кварка является цветовой заряд. Но выделить его из кварка, в первом приближении, невозможно. Однако физика нередко сталкивается с маловероятными процессами, нарушающими первое приближение. В этом нет никакого чуда. Например, для электронов известен эффект туннелирования, при котором эта частица способна, преодолевая высокий энергетический барьер, перепрыгнуть через зазор между электродами, на чём основана работа туннельного микроскопа. Можно предположить, что и цветовой заряд способен к маловероятному туннельному перескоку от кварка к кварку, что может объяснить длинную цепь последующих событий.

В результате такого перескока и „перетасовки”, в кварках могут возникать нейтральные по цвету комбинации цветовых зарядов, которые, соответственно, не удерживаются внутри кварков сильным взаимодействием. Бесцветная комбинация зарядов, если она, к тому же, электрически нейтральна, должна обладать очень высокой проникающей способностью, и легко покидать атомное ядро. Почему кварк u превращается в кварк d (или наоборот), вызывая распад нейтрона на протон, электрон и антинейтрино (или распад протона на нейтрон, позитрон и нейтрино)? Надо думать, потому, что маловероятное туннелирование цветовых зарядов от кварка к кварку может случайно сформировать нейтральные по цвету, легко покидающие ядро комбинации цветовых зарядов, которые воспринимаются нами как нейтрино или антинейтрино. Можно предположить, что три типа цветовых зарядов обеспечивают возможность компоновки трёх типов их бесцветных сочетаний, а как раз они и представляют собой три типа нейтрино (электронное, мюонное и тау-нейтрино).

В такой ситуации естественно объясняется зависимость времени радиоактивного полураспада того или иного атома от соотношения в ядре протонов и нейтронов – именно это соотношение определяет состав „ядерного сообщества” кварков, а отсюда и вероятность возникновения бесцветных комбинаций цветовых зарядов при туннельных перескоках зарядов от кварка к кварку.

Б) В 1899 г. П.Н. Лебедев открыл давление света на твёрдые тела, а в 1907 г. – на газы. По этим законам, мощные излучения галактик и их скоплений должны давить на газопылевую фракцию межгалактического вещества, выталкивая её в пустоту космических ячеек. Реактивная сила выброса вещества в полости ячеек способна уравновесить силу взаимного притяжения стенок ячеек, и решить проблему сил отталкивания, над которой так упорно трудился А. Эйнштейн (когда ячейки Космоса ещё не были известны). Силы отталкивания, достаточные для обеспечения стационарности Вселенной, по расчётам, очень малы – на 30 порядков слабее сил земного тяготения, что близко к нашим представлениям об интенсивности светового давления.

Учёт масс вещества, выталкиваемых в пустоту галактическими излучениями, очень важен для понимания процессов, определяющих состояние Вселенной. Это выталкивание не только уравновешивает силу гравитации, но определяет и тепловой режим Космоса. Именно расширение больших масс газа в условиях глубочайшего вакуума создаёт мощный охлаждающий эффект, приводит к криогенным температурам космического пространства, создаёт тот самый „вечный холодильник”, который так необходим для предотвращения „тепловой смерти” Вселенной по Клаузиусу. Но, для вечного существования такого холодильника, в космической пустоте, вопреки непрерывному поступлению газа, должен вечно сохраняться очень глубокий вакуум. Иначе говоря, поступающий в пустоту газ должен так же непрерывно исчезать из неё. Какова же дальнейшая судьба вещества, выброшенного в полости ячеек? Поскольку оно не обнаруживается астрономами, можно заключить, что вещество, действительно, куда-то уходит из этих полостей. Но куда?

Так как площадь светового давления на твёрдые частицы, при одинаковой массе, меньше соответствующей площади молекул газа, то, вместе с выталкиванием газопылевой фракции в пустоту ячеек, световое давление производит сепарацию – отделяет пыль от газа. Твёрдые частицы пыли, под действием преобладающего тяготения, возвращаются к галактикам, а водород с примесью гелия, преодолевая тяготение, выталкивается излучением в пустоту ячеек. Здесь, учитывая размеры ячеек (поперечник – 300 млн. св. лет), молекулы газа обречены на миллиард лет полёта, за который они способны распасться на кварки и составляющие их единицы. Возможно, этому способствует близкая к абсолютному нулю температура полостей, сближающая кварки ядра, и тем облегчающая туннельные перескоки цветовых зарядов.

Туннелированию должно способствовать и, практически, полное отсутствие в полостях ячеек каких-либо силовых полей. Вспомним, что нейтроны в составе атомов обеспечивают стабильность египетских пирамид, а каждый второй нейтрон, свободный от полей атома, распадается через 16 минут. Вероятно, ускоряет распад частиц и освобождение от других полей. Вслед за объединением цветовых зарядов в нейтральные по цвету комбинации (т.е. образования нейтрино) и ухода их из ядра, стабильность оставшихся кварков необратимо нарушается и, как отмечалось выше, происходит их дальнейший распад. После длительного пребывания молекул газа в полостях ячеек Вселенной, именно эти события объясняют непрерывный переход водорода и гелия из нашего мира в „нейтринный” мир. И они же объясняют удивительное сохранение в Космосе чрезвычайно глубокого вакуума, вопреки поступлению колоссальных количеств газа от звёзд и галактик.

Главной частью этих процессов является постепенный переход материи нашего мира в „нейтринный” мир, после чего её существование становится ощутимым для нас только по „скрытой массе”. Но, кроме основного потока материи из нашего мира в „нейтринный” (через полости ячеек), существует и другой поток нейтрино – поток, рождающийся при радиоактивном распаде нестабильных атомов, при ядерных и термоядерных процессах. Именно так формируется „нейтринный” мир, возникает то, что астрофизики называют „скрытой массой”, „тёмной материей” Вселенной.

Одной из важнейших особенностей нейтрино является их крайне малая масса покоя, вероятно, близкая к кванту массы. Этим объясняется тот факт, что безусловно происходящие в Космосе соударения нейтрино и антинейтрино не достигают квантового порога взаимодействия (постоянной Планка), и потому как бы вообще не происходят. Но удары должны усиливаться в гравитационных полях, что способно объяснить возникновение, будто бы „ниоткуда”, взрывной энергии квазаров – это результат аннигиляции огромных масс нейтрино и антинейтрино в мощных полях тяготения. Такие интенсивные энергетические процессы, естественно, не только создают широкую гамму излучений, но также ведут к рождению вещества, прежде всего – простейших атомов водорода и гелия.

Можно не сомневаться, что в зонах наибольшей напряжённости гравитационных полей Солнца, Юпитера, Сатурна, Земли и других небесных тел, хотя и с соответственно меньшей интенсивностью, но протекает тот же процесс нейтринно-антинейтринной аннигиляции, с выделением энергии и образованием небольших количеств водорода (и ещё меньших – гелия). Наиболее характерной чертой, объединяющей эти процессы, является их неравномерное, хаотичное течение при любых уровнях интенсивности („пожар на складе боеприпасов”). Это в равной мере касается всего множества подобных процессов – от  излучений квазаров до тектонических процессов в недрах Земли.

Малая масса нейтрино, близкая к порогу квантования, объясняет происхождение космологического красного смещения, долго поддерживавшего иллюзию быстрого расширения Вселенной. Астрофизики давно высказывали мысль, что покраснение фотонов в космическом пространстве может объясняться не доплеровским эффектом, а столкновениями фотонов с какими-то частицами, например, с атомами газа. Но эта мысль сразу отбрасывалась, поскольку в таком случае, кроме потери энергии фотонов, должно было бы наблюдаться рассеяние света и потеря резкости изображений далёких галактик, чего нет. Кроме того, при столкновении фотона с атомом происходит его полное поглощение и переизлучение. Признаков такого переизлучения тоже нет. И только масса нейтрино, близкая к порогу квантования, создала новую ситуацию – порог взаимодействия (постоянная Планка) может достигаться только в случаях высокоточных встречных соударений фотона и нейтрино, когда отклонение их траекторий не превышает кванта угла (вероятно, такой квант существует). А все другие соударения, не достигшие квантового порога, как бы вообще не происходят.

А что случается при идеальном (с точностью до кванта угла) встречном ударе? Вероятно, при таком соударении один квант массы принципиально не может отнять у фотона больше энергии, чем один квант действия (постоянную Планка). Для объяснения реального красного смещения квант зелёного света с длиной волны л = 530 нм должен передавать на нейтрино одну постоянную Планка, в среднем, каждые 219 млн. км пути или каждые 12 минут 10 секунд полёта. Вполне возможно!

Новые физические представления изменяют мировоззрение в целом. Возникает понимание особой роли непрерывного круговорота материи между нашим и „нейтринным” миром. Им обеспечивается постоянный приток в наш мир высококачественной высокотемпературной энергии звёзд, галактик и квазаров, с одновременным устранением (через полости ячеек) низкотемпературных энергетических отходов. Рост энтропии в нашем мире вечно компенсируется противоположными процессами в „нейтринном” мире, на вход которого приходит низкотемпературная материя, а оттуда врываются в наш мир, через звёзды и квазары, потоки материи с температурой в тысячи и миллионы градусов. Этот же процесс, создавая поток газов от стенок ячеек Космоса в их полости, обеспечивает реактивную силу отталкивания, уравновешивающую гравитационное притяжение стенок ячеек. В сочетании с нейтринной трактовкой космологического красного смещения, это снимает проблему неестественного расширения Вселенной, и позволяет считать её стационарной, т.е. вечной.

В) Далее возникает ряд предположений. Спокойный переход нейтрино (например, при радиоактивном распаде) в „нейтринный” мир и, наоборот, необходимость особых условий – мощных гравитационных полей – при обратном переходе (скажем, через ядра квазаров) можно трактовать как наличие между этими двумя мирами (нашим и „нейтринным”) некоего несимметричного энергетического барьера. Он легко преодолевается в одном направлении и очень трудно – в противоположном. Уточнить ситуацию с барьером довольно трудно, потому что названные два мира совмещены друг с другом и в пространстве, и во времени. Казалось бы, между ними просто нет места для каких-либо стен или границ. Тем ни менее, есть факты, которые удачнее всего интерпретируются именно как пробой этого барьера мощным силовым полем, наподобие искрового пробоя изоляции. Об этом говорят короткие и очень мощные всплески гамма-излучений, зарегистрированные спутниками Земли, и сопровождающиеся появлением в месте „пробоя” новой, зарождающейся галактики [Фішман, Гартман, 2001]. Можно сделать вывод, что именно ярко „оформленный” пробой энергетического барьера создаёт в данной зоне Космоса условия для начала мощного перетекания материи из „нейтринного” мира в наш. (Подробнее – в электронной книге автора „Код. Жизнь. Вселенная.” на сайте Интернета http://barbarashan.narod.ru/ или, в более раннем варианте, на сайте http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/6018.html .)

Итак, три типа цветовых зарядов, три типа их бесцветных комбинаций (нейтрино). И можно думать, что в „нейтринном” мире им соответствуют три фазовых состояния вещества. Главная часть общей массы Вселенной представлена „жидкой” фазой „нейтринного” мира. Она самоорганизована в ячейки Космоса, подобно ячейкам Бенара в масле раскалённой сковороды. А уж гравитация этих ячеек определяет расположение в пространстве галактик и их скоплений. Менее массивна равномерно распределённая в Космосе „газообразная” фаза „нейтринного” мира, создающая космологическое красное смещение. Есть ещё, судя по всему, „твёрдая” или „кристаллическая” фаза „нейтринного” мира, „прикреплённая” в виде небольших островов к крупным небесным телам – звёздам и ядрам галактик. Особенностью этой фазы является длительное сохранение хаотичного „рисунка пробоя” энергетического барьера, возникающего в момент зарождения данного небесного тела.

Сохраняющийся рисунок повреждения энергетического барьера определяет некий „энергетический пейзаж” и нашего околосолнечного пространства. Этот сложный рисунок перемещается в Космосе вместе с Солнцем. Его энергетика влияет на ход биологических процессов, в том числе, на формирование человеческих эмбрионов. Так может протянуться нить от сверхмощных гамма-всплесков, через взрывное возникновение галактик и активность квазаров, через странности орбиты искусственного спутника Марса и прихоти земных катаклизмов – к закономерностям людских индивидуальностей, привязанным к ориентирам земной орбиты в пренатальный период развития.