<<< Титульный

<<< Назад

Далее >>>

     Многие современные физики (и не только физики) сейчас сходятся во мнении, что весь окружающий нас мир – это вибрация атомов, состоящих, в свою очередь из так называемых «фундаментальных» частиц, квантов и кварков, являющиеся чисто энергетическими образованиями. К энергетической модели мироздания нас подводят и описанный выше «фотонный кисель», и «квантовый бульон», и планкеоны, и гравитоны, и многие другие гипотезы и теории выдающихся ученых прошлого и современности. Следовательно, все, что мы видим (и еще пока не видим) вокруг нас и в космосе, с чем мы сталкиваемся повседневно (или столкнемся в будущем) – все это ЭНЕРГИЯ, точнее, различные ее формы, отличающиеся частотой колебаний и, как следствие, различными измерениями пространства-времени.

1.      МИКРОМИР.

     Для примера рассмотрим структуру  нейтрона, известной всем сверхплотной ядерной частицы. Из физики микромира известно, что нейтрон, так же как и протон, обладает совсем не простой, а очень даже сложной структурой. По современным представлениям, нейтрон – это сложное трехслойное образование с ядром-керном и двойной торообразной оболочкой в виде p-мезонных облачков, плотность которых убывает к периферии. Нейтроны, по выражению ученых, как бы закутаны в облачные «шубы». «Шубы» эти состоят из пионов (p-мезонов), которыми они постоянно перебрасываются с соседними протонами. Сбросив одну свою «шубу», каждый нейтрон получает взамен другую от соседа. Причем такой процесс «переодевания» идет непрерывно.

     Предполагают, что все три слоя нуклона электрически заряжены. Заряды их неодинаковы. Картина распределения зарядов в оболочках нейтрона до сих пор полностью пока неясна. Не все понятно и со  знаком заряда керна у нейтрона. В направлении к периферии у нейтрона существуют электроположительный и электроотрицательный слои и они распределяются следующим образом: от центра до половины потенциалы увеличиваются, затем во второй половине слоя уменьшаются и сходят на нет. Радиус керна порядка 0.1 ферми. Во внутренней оболочке нейтрона с радиусом порядка 0.5 ферми рассеяны пионы двойной массы, так называемые би-пионы. Они представляют собой прочно связанные положительные и отрицательные пионы. Необходимость их  существования была предсказана математически, и они были названы ро-мезонами (r-мезон). Также была обоснована вероятность существования другой частицы, состоящей из трех пионов – положительного, отрицательного и нейтрального, омега-мезонами (w-мезон). Оказалось, что эти частицы очень недолговечны, они существуют около 10^-23с, поэтому их называют моментными образованиями.

     Вначале этот вывод казался фантастическим, но физикам удалось зарегистрировать такие мезоны. Третий слой нейтрона состоит из этих три-пионных образований. Для изучения структуры нейтрона американские физики Р.Хофштадтер и В.Пановский «просвечивали» дейтерий пучком быстрых электронов, ускоренных до энергии 0.7 Гэв и по характеру рассеяния электронов судили о том, какая часть их рассеялась под влиянием нейтронов, а какая часть под влиянием протонов, входящих в состав дейтерия. На рисунке показаны распределение электрического заряда и магнитного момента как функции расстояния от центра нейтрона. В нейтроне при простреливании его электронами были обнаружены также разноименно заряженные слои, которые нейтрализуют друг друга. Предполагается, что эти слои состоят из одних и тех же заряженных p-мезонных облаков, действие которых усиливается в случае протона и ослабляется в случае нейтрона. Было бы ошибкой считать, что только нейтрон имеет такое «сложное» строение; строение протона не менее сложно. В его состав тоже входит положительного знака тяжелый керн, окруженный мезонной торообразной оболочкой. Для чего мы так «подробно» разбирали структуру нейтрона? Во-первых, «подробность» эта кажущаяся, т.к. для описания структуры нейтрона, хотя бы на уровне тех далеко неполных знаний о нем на настоящий момент, получился бы труд по объму намного больший полного собрания сочинений А.Дюма. Во-вторых, этим, мы хотели показать насколько сложнее будут следующие модели; немудрено, что физики окончательно «запутавшись» в каких-то процессах относят их к прихоти всемогущего Творца.

2.      «БЛИЖНИЙ» МИР.

     Рассмотрим здесь более подробно вихреторовые электромагнитные макроструктуры. Типичным представителем такой структуры в ближайшем макромире является уже достаточно хорошо исследованный радиационный пояс Земли и магнитосферная плазма. Уже сравнительно давно известно, что наша Земля подвергается постоянному воздействию космических лучей и солнечной радиации, в результате чего в ее атмосфере образуются нейтроны. Проникая в магнитосферу Земли, нейтроны распадаются на протоны и электроны с испусканием антинейтрино. Протоны и электроны захватываются магнитным полем планеты, образуя радиационные пояса.

     Изучение зоны захваченной  радиации представляет исключительный интерес для ученых: перед ними поставленный самой природой гигантский эксперимент по ускорению и удержанию заряженных частиц в магнитной ловушке. Эксперимент такого масштаба пока невозможно осуществить в лабораторных условиях.

     Радиационные пояса, существование которых было обнаружено при первых же полетах спутников и космических ракет, состоят, в основном, как мы уже упоминали из электронов и ионов очень большой энергии ( электроны – с энергией до нескольких миллионов электронвольт, протоны и ядра легких элементов – с энергией, еще на 2-3 порядка большей). Это частицы «застрявшие» в магнитном поле Земли. Внутренний радиационный пояс находится от Земли в среднем на расстоянии нескольких тысяч километров, но его внутренняя граница подходит к поверхности земного шара на расстояние около 500 км. Внешний радиационный пояс начинается на расстоянии 10-15 тыс.км от Земли.

     Происхождение частиц, образующих эти пояса, еще нельзя считать окончательно выясненными. Предполагается, что наиболее вероятными источниками частиц все же являются, во-первых, процессы, связанные с космическим излучением, приходящим на Землю из космоса, и, во-вторых, потоки плазмы, выбрасываемые Солнцем во время солнечных вспышек. Следует отметить, что из-за непрерывных плазменных потоков, испускаемых Солнцем («солнечный ветер»), распределение заряженных частиц во внешнем радиационном поле несимметрично относительно земной магнитной оси, что сильно деформирует этот пояс. Кроме того, происходит дрейф частиц, обусловленный неоднородностью поля, приводящий к смещению их в направлении, перпендикулярном к магнитным меридианам, т.е. примерно с востока на запад для электронов и с запада на восток для ионов.

     В 1970-1971гг. было сделано крупнейшее открытие в области геофизики. Был обнаружен прямой прорыв солнечной плазмы внутрь магнитосферы в районе «нейтральных точек» (Франк, Хейкилла и Уиннингхем). Эта область имеет свои специфические особенности, связанные с конфигурацией магнитного поля. Именно особой (остроугольной) конфигурацией магнитного поля определяются все особенности рассматриваемой области. Эту новую область магнитосферы назвали областью дневных полярных КАСПОВ (casp –вершинообразный).

     Несколько слов о «странностях» в зоне полярных сияний. Если говорить о магнитных возмущениях в высоких широтах (да и не только в них), то они существуют в любой момент, значительно ослабевая в зимний период. В отличие от магнитных возмущений, полярные сияния возникают в моменты значительной солнечной активности. Причиной постоянных магнитных полярных возмущений являются системы ионосферных электрических токов, реальное распределение которых в момент развития полярной бури до сих пор до конца не исследовано. Это связано со слабой изученностью полярной ионосферы вообще. Ученые предполагают, что ток локализуется вдоль зоны полярных сияний – так называемый авроральный электроджет. Направление тока в нем: вечером – восточное, утром – западное. Согласно Я.И.Фельдштейну и С.И.Акасофу, зона полярных сияний представляет собой овал, как бы окаймляющий границу зоны устойчивого захвата заряженных частиц. При этом предполагается, что частицы прямо «высыпаются» из дневных каспов и из хвоста магнитосферы. Проведенный целый ряд наблюдений свидетельствует о связи постоянных магнитных возмущений и зоной овала. Помимо этого с овалом связан ряд других геофизических явлений, общей причиной которых являются корпускулярные потоки, вторгающиеся в магнитосферу Земли. Корпускулярные потоки увеличивают проводимость полярной ионосферы, что приводит к образованию проводящего канала в ней. Электрическое поле порождает ток в канале ионосферы, образуя токовую струю. При этом, вопрос об образовании токовой струи и всей токовой системы является одной из самых сложных проблем современной геофизики.

     Как видно из вышеизложенного вихреторовые макроструктуры (даже при двух видах взаимодействий – электрического и магнитного полей, и даже в пределах нашей Земли) представляются в настоящее время еще далеко не изученными и во многом еще малопонятными.

     Космические исследования последних десятилетий (да и вообще ХХв. в целом) показали, что космическое пространство и пространство вблизи небесных тел имеют сложную плазменную структуру, пронизанную системой электрических токов, электрическими и магнитными полями. Наши знания космической плазмы еще во многом носят предварительный характер. «Причина, - как пишет Х.Альвен в своей нобелевской лекции, - состоит в том, что некоторые из основных концепций, на которых базируются теории, неприменимы к условиям преобладающим в космосе. Они «общеприняты» большинством теоретиков, разработаны при помощи в высшей степени изощренных математических методов, но сама плазма «не понимает», сколь прекрасны теории и решительно отказывается им подчиняться».

     Тем не менее, в изучении космической плазмы, вихреторовых процессах взаимодействия плазмы с небесными телами заложены огромные, еще не исчерпанные, возможности для человечества. Естественно, что новая рождающаяся сейчас наука – «Плазменная геофизика и планетофизика» откроет принципиально новые перспективы в изучении всей нашей Вселенной, «… ибо вначале была плазма», писал Х.Альвен.

3.      МАКРОМИР.

     Для этого нам необходимо, хотя бы мысленно, раз теория относительности не оставляет нам другого способа, выйти за пределы Вселенной. Но тогда придется ввести еще одно понятие – Малая и Большая Вселенная (подразумевая под Малой Вселенной нашу Вселенную). Скорей всего в этой Большой Вселенной мы не найдем пространства, несхожего с нашим трехмерным. По всей вероятности, пространства четырех и больших измерений – голая математическая абстракция (из области фантастики), не имеющая реальных воплощений, если, конечно, не считать четвертым измерением время.

     Но оно резко, как мы понимаем, отличается от трех первых измерений (вперед-назад, быстрее-медленнее) самим своим характером. Вокруг нас вечный, безграничный, темный Хаос, состоящий из вечно бурлящего темного «энергетического бульона», раскачиваемого гравитационными волнами. То здесь, то там периодически вспыхивают и гаснут светящиеся пузырьки (по «земным» понятиям – Большой взрыв). Но чтобы проследить это, нам необходимо допустить, что в каждой секунде «нашего» времени улеглись десятки миллиардов лет «земного» времени. Чем же вызваны  эти светящиеся пузырьки, соразмерные с нашей Малой Вселенной? Давайте попробуем максимально приблизиться к нему и понаблюдать. Для этого нам надо будет сделать еще одно допущение, что наши линейные размеры стали соразмерны этому пузырьку. Что же произошло? Может быть это столкнулись в бесконечном теле Большой Вселенной два планкеона или может быть, случайная флуктуация плотности какого-либо планкеона вызвала появление первых искр этого Большого взрыва. Причем, он мог быть очень скромным по масштабам, но он выбросил мощную гравитационную волну, и, когда она достигла ближайших планкеонов, те тоже «вступили в реакцию» - началось высвобождение скованной притяжением материи, сопровождающееся огромными выбросами и вещества и квантов электромагнитного излучения. Небольшие планкеоны осуществляли это превращение сразу, а крупные, попавшие внутрь Малой Вселенной, образовавшие впоследствии ядра Галактик, затрачивали на этот процесс миллиарды лет. Мы видим, как высвобожденная светящаяся материя со скоростью света расширяется во все стороны, скучиваясь в тороподобную форму (так как она позволяет этой структуре при минимальном объеме иметь максимальную поверхность для излучения гравитации в пространство). Со временем эта форма коллапсирует, порождая мощные квазисферические гравитационные волны, которые постоянно и раскачивают «энергетический бульон» Большой Вселенной (провоцируя то здесь, то там новые светящиеся пузырьки).

     Если дело обстоит именно так, как мы его описали (используя «проход» Станюковича), то становятся понятными многие непонятные вещи. Небольшое отступление! Что такое «проход» Станюковича? Пока А.Эйнштейн с А.Фридманом «приводили в движение» нашу Вселенную, Э.Шредингер «рождал» свою знаменитую «квантовую физику», а С.Хокинг «пророчествовал» о печальной перспективе рода человеческого и о повороте времени вспять, К.П.Станюкович, может быть первым из жителей планеты Земля, совершил путешествие в Большую Вселенную и описал его. Вот этим оставленным им «проходом» мы и воспользовались.

     Ведь и сегодня еще астрономы  удивляются не иссякающей щедрости ядер некоторых галактик, выбрасывающих неистовые потоки плазмы, лучей, скоплений звезд. Это означает только одно, что не завершился в них еще процесс превращения дозвездного вещества материи в звездное вещество.

     Астрономы уже открыли во Вселенной сравнительно много молодых «пожаров», которые, вероятно, в будущем расцветут роскошными вихреторовыми галактиками (в начале нашего повествования было представлено достаточное количество их снимков). Это так называемые квазары, о которых мы уже подробно говорили. Все они находятся очень далеко от нас, на самом «краю» нашей вихреторовой Вселенной. Это самое начало горения ядер будущих галактик. Пройдут миллиарды лет, и высвобождающееся из пламени этих пожаров вещество сформируется в потоки звезд и планет, которые образуют вокруг этих ядер красивые спиральные венцы. Но, к сожалению, в те времена уже догорят все наши известные галактики и разлетятся в пространство пригоршнями остывших мертвых тел, вероятно, во многом подобных по характеру составляющей их материи дозвездному веществу. Для них цикл замкнется, пока не случится новый «пожар материи». Вообще-то говоря, нам пока не дано понять окончательно, как и когда будет коллапсировать наша Вселенная. Нам еще предстоит попытаться построить частную и общую термодинамическую модель такой структуры, а на ее базе общую кварко-квантовую энергетическую модель, завершив расчеты видимо общей теорией единого вихреторового энергетического поля.

<<< Титульный

<<< Назад

Далее >>>