Космические лучи. -2

КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ. -2.
24.11.10.

Их, проникающих даже сквозь свинец, открыли лет сто назад. Но до сих пор природа их происхождения науке абсолютно непонятна.
Напомню. Пётр Капица считал открытие существования этих лучей одним из семи самых важных научных открытий за всю историю человечества.
Почти сорок лет назад у Виталия Гинзбурга я прочёл, что о происхождении космических лучей самых высоких энергий ничего вразумительного физики сказать не могут. Так оно остаётся и по сегодняшний день.
В Интернете теперь можно почитать о некоторых версиях, но ни одна из них мне не представляется убедительной.

Космическими лучами занимаются, например, и астрофизики в Якутии. Они теперь довольно уверенно утверждают, что лучи сверхвысоких энергий, таких, как и 10 в 20-й степени электрон-вольт – это элементарные частицы атомного ядра, получающие такую невообразимо огромную энергия пока абсолютно непонятно как.

Источником такой энергии этих частиц не могут быть процессы внутри звёзд. Физикам не известны такие внутриядерные реакции, которые способны придать элементарным частицам столь чудовищно большую энергию.

 Ферми выдвигал модель процесса ускорения частиц в магнитных полях космической протяжённости. Сегодня теоретики физики не считают возможным ускорение частиц именно таким образом до столь высоких энергий.

Имеются невразумительные предположения, что столь высокие энергии эти частицы получают в каких-то совершенно неясных явлениях внутри активных ядер рождающихся галактик. Там, мол, имеются  самые энергичные какие-то загадочные процессы.

Поскольку я сам такой же астрофизик, как и теоретик во всех прочих науках, то чуть ли не раньше всех – ещё лет тридцать тому назад - сам предположил нечто аналогичное, - но не в загадочных для меня каких-то шибко активных ядрах галактик, а в квазарах.
 
Модель квазара мне представилась в первые минуты тогда же, когда я прочёл что-то не очень чёткое о ячеистой структуре Вселенной и космологических струнах.

Подробно повторяться не хочу о том, что в моём представлении космологические струны соединяются в узлы, являющиеся КВАЗАРАМИ, - теми точками ячеистой структуры Вселенной, куда многими-многими миллиардами световых лет стекаются массы материи в космологических количествах. Если уподобить космологически ячеистую структуру Вселенной мыльной пене над горячей ванной, то падающие в квазар звёзды в составе галактик, сверхгалактик и сверхскоплений сверхгалактик подобны всего лишь молекулам мыла в мыльной пене над ванной.

Я не верю в Большой Взрыв, который точно надцать миллиардов лет тому назад чего-то вдруг да породил всю Вселенную, - мгновенно из какой-то точки нулевого размера.

Я не верю в картину расширения самой Вселенной нигде из ниоткуда в никуда. Я не верю в справедливость формулы Хаббла о том, что Красное Смещение в спектрах галактик и квазаров пропорционально расстояниям до них. Если это красное смещение объясняется эффектом Доплера, то красное смещение говорит лишь о скорости удаления от нас светящегося объекта, но не о расстоянии до него. А то самое Красное Смещение такой светящейся «точки» зависит лишь от скорости её падения на квазар в тот её последний момент, пока мы ещё видим этот наш объект, погружающийся в плазменную среду пространства вблизи Квазара. Объект погружается в эту среду окрестностей квазара с около световой скоростью и с немыслимо огромным ускорением свободного падения. В какое-то мгновение мы ещё видим фактически как бы краткий импульс излучения столь быстро разогреваемой материи, падающей на квазар. Квазары не одинаковы по своей космологической массивности. Соответственно неодинаковы плазменные атмосферы вокруг квазаров. Красное смещение в спектре светящейся звёздной материи, падающей в квазар, зависит от того, насколько пока ещё прозрачна плазменная атмосфера квазара в то мгновение, пока мы еще видим погружающуюся в неё звёздную материю. В это мгновение эта материя падает на квазар с той скоростью и с таким ускорением, которое зависит от космологической массивности квазара.

Поясню эту картинку на примере Солнца и его планет, в частности, планет Земля и Луна.
Ускорение свободного падения на уровне поверхности Луны в несколько раз меньше, чем на Земле. Ускорение свободного падения тел на поверхность Солнца «чуть-чуть» больше, чем на  Земле.

На солнце в зените нельзя смотреть, - глаза выжжешь.  А на горизонте мы спокойно наблюдаем закат. Толща воздуха по касательной к Земному Шару ослабляет яркость лучей от Солнца. Через много большую толщу воздуха, как и через достаточно большую толщу воды, мы бы вообще не видели света от Солнца. 

Так и от квазара. Мы видим свет только в направлении от квазара.  Свет в направлении по касательной к этому квазару мы не можем видеть через немыслимую толщину слоя плазменной среды вокруг него. Эта среда тоже светится, но не так ярко, как влетающая в неё звёздная масса, - галактиками и сверхскоплениями сверхгалактик.

Красное смещение в спектрах света не перестаёт удивлять учёных. Это уже не только тысячные и сотые, а десятые, и целые числа, и даже двузначные числа. Формула Хаббла сбивает с толку. Получается, что свет от квазаров идёт во много раз дольше, чем возраст Вселенной. Если поверить тому, что до какого-то очередного недавно открытого квазара свет идет хотя бы только  80 млрд световых лет, то нельзя поверить в модель Большого Взрыва, в Расширение Вселенной, в Разбегание галактик и в закономерность Хаббла о пропорциональности расстояний до объектов их красному смещению в спектрах излучения.
______

Сейчас я пытаюсь рассуждать о природе космических лучей сверхвысоких энергий.
Предположение о том, что эти лучи порождаются в квазарах, а точнее говоря, если элементарные частицы с такой энергией прилетают из квазаров, то гипотеза Большого Взрыва, родившего всю Вселённую - мгновенно из ничего, из нулевой точки – оказывается ещё более бессмысленной.

Опять обратим внимание на Солнце.
Свет от него доходит до Земли всего за несколько минут. Но прежде, чем фотон, родившийся, как результат термоядерной реакции, глубоко в недрах Солнца, вырвется за пределы этой звезды, он блуждает там, в среднем, миллионы лет.

Кстати сказать, один килограмм массы Солнца даёт меньше энергии, чем один килограмм массы человеческого тела. Поверхность Солнца очень мала по сравнению с его массой. Потому оно такое горячее.
Кроме светового излучения от Солнца исходит «солнечный ветер». На 90% это протоны и ещё на несколько процентов альфа-частицы (ядра-гелия), и очень немного ядер других химических элементов, более тяжёлых, вплоть до железа.

Порывы солнечного ветра возникают вследствие местных неравномерностей  активности процессов на поверхности Солнца. Когда эти порывы затрагивают Землю, на ней возникают магнитные бури, полярные сияния, это влияет на погоду во всех регионах Земли, на формирование циклонов и антициклонов, на возникновение ураганов.

Под действием солнечного ветра хвосты комет повёрнуты от Солнца. Ещё совсем недавно считалось, что это есть результат светового давления.

Отвлёкся от основной темы. Так вот, солнечный ветер достигает Земли в течение нескольких недель, - а не минут, - медленнее, чем свет, во многие тысячи раз. Причем, яркость солнечного света равномерна, а порывы солнечного ветра – неравномерны, случайны по времени.

Теперь сравним с квазаром. Слабые на Земле лучи далёкого квазара поступают от него к нам равномерно. Аналогично солнечному ветру и от квазара дуют ветры тех же элементарных частиц,  летящих с около световой скоростью.

Если лучи света от квазара достигают Земли в течение миллиардов, и десятков миллиардов световых лет, то, сколько же времени полёта от квазара требуется протону, аналогичному протону солнечного ветра. В тысячи раз или в десятки тысяч раз больше времени?! Это похоже на бессмыслицу.  Или … - бессмысленна заумная гипотеза о Рождении Вселенной, о Большом Взрыве, о Разбегании Галактик и т.п. и пр.

Космические лучи, то есть высоко энергичные частицы атомного ядра прилетают из космоса на Землю со всех направлений. Чем энергичнее частицы, там они реже.  Самые энергичные из известных науке таких частиц имеют  энергию 10 в 20-й степени электрон-вольт.  На площадь в один квадратный километр лишь раз в сто лет прилетает такая частица, или, что то же самое, раз в год одна на 100 кв. км.

Почему такое событие столь редкостное?! Да потому, что это - не всего лишь солнечный ветер, из неравномерных порывов которого лишь немногие только иногда  цепляют Землю, -  с расстояния  всего-то лишь 8 минут скорости света. Остальные порывы  солнечного ветра проносятся мимо нашей планеты, в других направлениях.

Обнаружить такое редкое событие возможно вот почему. Когда столь энергичный протон влетает в атмосферу Земли, и, если он, всего-то один единственный,  сталкивается с ядром атома, например, кислорода в достаточно высоких слоях атмосферы, то это вызывает ливень осколков ядер атомов на большой площади земной поверхности. Такой ливень зарегистрировать – не проблема. Его одновременно регистрируют многие детекторы, разнесённые на достаточно большие расстояния друг от друга.

Последнее время техника регистрации подобных явлений позволила открыть нечто ранее неизвестное, пока загадочное, что названо словом ЭЛЬФЫ.  Видел я это недавно по телевидению. Версий объяснения этому явлению не дали.

Я полагаю, что это тоже ливень вторичных частиц, но этот ливень направлен от земли к небу, а не наоборот, - таким же конусом. Полагаю, что такую, - обратную, - вспышку производит такая же особо энергичная частица, прилетевшая из очень далёкого космоса, долетевшая до поверхности Земли, не столкнувшись ни с чем в атмосфере планеты.


 Высказываю свои наивные соображения в качестве направления мыслей к версии о природе ускорения частиц космического излучения до столь невообразимо высоких энергий.

Одно время писали о найденном в Антарктиде метеорите, который, как удалось выяснить его исследователям, является камнем, прилетевшем когда-то на Землю с Марса. Каким образом?!
Удар огромного метеорита о поверхность той планеты выбил всякие осколки марсианской породы с места его падения. Как брызги воды некоторые такие камни приобрели от того удара достаточную космическую скорость, чтобы даже покинуть орбиту спутника Марса.

Представим себе падение на Солнце космического тела, прилетевшего из другой звёздной системы. Ускорение свободного падения массивного тела вблизи поверхности Солнца «чуточку» больше чем при падении на любую планету Солнечной системы. Притяжение Солнца разгонит падающее на него тело из далёкого галактического далёка до впечатляющих скоростей. Удар галактического пришельца о Солнце вызовет там вспышку и выброс какой-то массы его вещества за пределы Солнечной Системы с соответственно достаточной для этого скоростью. Это тоже будет порыв солнечного ветра, содержащий, в основном, ионизированные ядра водорода, протоны.

Чтобы ядра водорода, – протоны, могли преодолеть гравитационное притяжение квазара аналогичным образом, они должны получить импульс соответствующий. Материя, падающая на квазар, разгоняется с куда большим ускорением свободного падения и на протяжении куда большего пути, из немыслимой бесконечности от квазара. Удар струи падающей материи о верхние очень разряжённые слои плазменной атмосферы квазара способен дать выплеск из той среды. Некоторые из «брызг» приобретут скорость даже большую, чем струя, влетающая в уже достаточно плотные для этого верхние слои такой «атмосферы» квазара.  При достаточно большой космологической скорости некоторые «брызги», а точнее протоны смогут покинуть пространство эффективного их притяжения квазаром. Понятно, что это должны быть около световые скорости. Энергия протонов, покидающих квазар должна быть невообразимо высокой, например, те самые 10 в 20 степени электрон-вольт.

Короче говоря, космические лучи – это протоны, прилетающие на Землю от квазаров, где эти протоны получили чудовищно большую энергию вылета в импульсе от материи, разогнанной гравитационным её ускорением свободного падения в чудовищно сильном гравитационном поле квазара.

_____________________________________________________

Есть у меня ещё одно предположение, связанное с космическими лучами, сверхвысоких энергий.
Протон, прилетевший из сверхдальнего космоса (не от квазара ли?) со столь высокой энергией – событие исключительно редкое. Раз в сто лет на квадратный километр. При такой энергии он иногда совершает нечто такое, чего не может случиться при меньших энергиях соударений. Я не спец по ядерным реакциям и вообще не физик. Но предполагаю, что именно космические лучи приводят к образованию дейтерия, то есть к захвату ядром водорода, - единственным там протоном, - ещё и нейтрона.
 
Событие это настолько редкое, что за несколько миллиардов лет существования Земли и Солнца (с его солнечным ветром) в гидросфере Земли чуть-чуть-чуть увеличилось содержание лишь следов тяжёлой воды.

Всего лишь ничтожная разница в содержании следов тяжёлой воды в гидросфере влияет на здоровье всего живого. В геологической древности Земли её гидросфера содержала  чуть меньше следов дейтерия. Поэтому всё живое было здоровее. В слоях антрацита находят стволы окаменелых деревьев – гигантских хвощей и папоротников. Кое-где на планете изредка находят огромные деревья редчайших пород, имеющие возраст и более десяти тысяч лет! Такие породы были кое-где на планете очень типичными, но лишь десятки миллионов лет тому назад. Возможно, таких породы лишь отдельными деревьями сохранились там, где их корни сосут геологически древние скопления воды, менее загаженные дейтерием, чем в целом вся гидросфера нынешней Земли. Есть места на Земле, где даже привезённые, самые обычные сорта обычных растений вырастают необыкновенно крупными растениями
 
Предполагаю, что нигде так и не разгаданные секреты знаменитых водолечебниц заключается в древности вод, скопившихся там многие, очень многие миллионы лет тому назад.
Птицы каждый год летят тысячи километров, чтобы на побережьях Ледовитого набраться здоровья и запаса жирка благодаря живительным талым водам, в которых следов тяжёлой воды чуть-чуть-чуть меньше. Ведь тяжёлой воды в снежинках должно быть чуть меньше, чем в океане. Почему? Вижу две причины.  Во-первых,  как-никак ТЯЖЁЛОЙ (!) воды должно быть хоть чуть-чуть меньше в атмосфере, особенно, в верхних её слоях. Во-вторых, снежинка, кристаллизуясь, должна отторгать молекулы тяжёлой воды по причинам квантовой физики.
Мертвящие свойства тяжёлой воды, по моим, всего-то лишь, пожалуй, только философическим предположениям, тоже связаны с квантовой физикой.

Об этом, да и о воде «живой» и «мёртвой» я уже не раз где-то писал, - более обстоятельно. Кое-что было опубликовано и на Портале Естественных Наук.

Если эти, только мои, по сути, всего лишь детские рассуждения всё же хоть в чём-то правильны – то это означает необходимость пересмотра многих фундаментальных положений во многих науках, в которых я сам почти ничего не понимаю.

Ежели разные всякие  постулаты, - именно мои, - правильны,  как, например:
и в лингвистике, и в истории, и в биофизике, и в математике, и в металлообработке, и в  принципах проектирования кое-каких машин, механизмов и  режущих инструментов, да и ещё кое в чём, то и в космологии я могу оказаться прав столь же смешным образом.
На это уже обратили внимание профессионалы. (См., например, клип к моей статье «Квазары»  в Интернете).

Вот только что накатал это в один присест и сразу же публикую, ленясь даже прочесть это ещё раз.