Происхождение и развитие материи. Гипотеза

=========
Введение
=========

В VI веке до н.э. древнегреческий философ-материалист Гераклит Эфесский так сформулировал своё миропонимание: «сущность мирового процесса сводится к закономерным преобразованиям вечной материи» [8]. В этой формулировке ключевыми словами являются «процесс» и «закономерность». Таким образом, уже в те далёкие времена передовые мыслители видели окружающий мир не в застывшем состоянии, но в непрерывном развитии, которое подчиняется определённым законам.

Эта гениальная догадка поставила перед наукой главную цель: определение вектора развития материи и выявление законов этого процесса. Однако, к решению задачи, поставленной Гераклитом, наука по вине мракобесов от религии смогла приступить лишь через две тысячи (!) лет. Открытие в XVIII веке французским натуралистом и биологом Ж.Б. Ламарком [9] явления изменяемости органического мира стало величайшим достижением в познании природы. Оно дало возможность биологам начать работу с целью решения задачи, поставленной Гераклитом.

Во второй половине XIX века Ч. Дарвиным было обращено внимание на две основополагающие особенности развития органического мира: во-первых, на тенденцию к прогрессу; во-вторых, на её периодический, скачкообразный характер [6]. Долгое время объяснение этим особенностям наука дать не могла, так как столкнулась с «фактором времени». Как оказалось, прогрессивные эволюционные преобразования, увеличивающие энергетический потенциал организма, в отличие от «приспособительных» изменений, появляющихся под влиянием окружающей среды, протекают крайне медленно. «Увидеть» этот процесс во времени, выявить его особенности станет возможным лишь на ископаемом материале, используя такие группы древних животных, судьбу которых можно проследить на протяжении многих миллионов лет. Для этого потребуется создание новой отрасли науки – «палеобиологии» [15, 17, 18].

В XX веке был достигнут значительный прогресс в процессе познания неорганического мира. Большим достижением стало открытие протовещества, о существовании которого предполагал ещё Д.И. Менделеев. В 1902 году им была опубликована работа под названием «Попытка химического понимания мирового эфира», где под «эфиром» подразумевался элемент, предшествующий водороду, для чего в оригинальном варианте своей Таблицы он ввёл «нулевую группу и нулевой период». К сожалению, довести эту идею до логического конца Д.М. Менделееву не довелось. Спустя два десятилетия после его кончины был опубликован всем известный вариант Таблицы, в котором о протовеществе уже не было и намёка. Образно говоря, «атомное древо» этой Таблицы осталось без «корней». Лишь в середине XX века академик В.А. Амбарцумян в процессе исследования звёздных систем «нового типа» пришёл к заключению, что «обычному звёздному и диффузному состоянию вещества предшествует его сверхплотное состояние в виде тел из «протовещества», состоящих из элементарных частиц: нейтронов, протонов, электронов, гиперонов», то есть из вещества, находящегося на более ранней (чем атомное) стадии развития [1]. Этим был заложен фундамент для формирования нового взгляда в естествознании, когда вещество (в том числе и на уровне микромира) следует рассматривать не в статике, а в развитии.
Значение открытия протовещества трудно переоценить. Объём его в космосе достигает колоссальных размеров. Так, поперечник галактических суперядер, где сосредоточена основная масса протовещества, исчисляется сотнями парсек [11]. Отсюда следует, что одной из главных задач, стоящих перед наукой, должно стать раскрытие секретов этого гигантского загадочного прамира и, в первую очередь, раскрытие его роли в появлении материи.

===================================
Нейтронное вещество и его свойства
===================================

Начиная с 30-х годов XX века, благодаря появлению ядерной физики, было обнаружено большое количество ранее неизвестных элементарных частиц, свойства которых не укладываются в систему традиционных представлений о материи. Среди них особое место занимает «нейтральная» элементарная частица, получившая название «нейтрон». Её существование было предсказано Э. Резерфордом в 1921 г., но открыта она была лишь в 1932 г. Дж. Чадвиком, который показал, что данная частица имеет массу, приблизительно равную массе протона (mp=1,672252*10-24, mn=1,674482*10-24).

До настоящего времени нейтрону приписывается «вторичное» происхождение. Так, Л.Д. Ландау и Р. Оппенгеймер, пытаясь объяснить природу нейтронных звёзд, пришли к заключению, что нейтроны образуются «при гигантском сдавливании атомов (~2*1014 г/см3) в условиях гравитационного коллапса звёзд. При этом предполагается, что в этих условиях электроны вдавливаются (?) в протоны и, тем самым, протоны превращаются в нейтроны (?). Однако, происхождение самих протонов и электронов не объясняется.

По мнению Н.А. Власова «эволюция звёзд идёт в направлении нейтронизации, то есть превращения протонов в нейтроны в процессе термоядерных реакций». [5]
Г. Бете в своей работе «Теория ядерной материи» утверждает, что «нейтронное вещество – это состояние, которое осуществляется в сверхплотных звёздах» [3]. В.А. Ацюковским на основе представлений об эфире как «реальном вязком и сжимаемом газе» даётся газомеханическая интерпретация происхождения элементарных частиц. При этом нейтрон рассматривается им как производное от протона.

В так называемой «Теории взрывного расширения Вселенной», созданной в стенах Папской Академии наук при Ватикане, появление нейтронов и других элементарных частиц объясняется «взрывом сверхплотного первоатома».

В основе всех вышеперечисленных взглядов лежит категорическое неприятие одного из основных положений философии о «способности материи к саморазвитию» [14]. Так, прогрессивная идея саморазвития материи фактически подменяется идеалистическим постулатом о её «неизменности», способной лишь к механическому перемещению в пространстве. В результате, как отмечает Н.А. Власов, «на фундаментальный вопрос – «что представляет собой первоначальное вещество нашей Вселенной», и каким образом оно сформировалось – существующие физические теории ответа не дают» [5]. В то же время, Г. Бете в своей работе «Теория ядерной материи» указывает на ту особенность нейтрона, которая, по нашему мнению, проливает свет на происхождение материи. Эта особенность заключается в том, что, находясь в свободном состоянии, нейтронные частицы через каждые 16 часов выделяют положительно заряженную частицу – протон и отрицательно заряженную частицу – электрон. Известно, что нейтрон вместе с протоном участвуют в синтезе почти всех атомных ядер, то есть в создании материи в её самой первоначальной форме, - так называемой, «ядерной материи» [3]. Таким образом, нейтрон, продуцируя указанные элементарные частицы, является родоначальником и, одновременно, составной частью ядерной материи.

О количестве нейтронного вещества в космосе и его роли в формировании таких космических объектов, как Земля, свидетельствуют данные о её составе. Подсчитано, что 50% массы всего вещества Земли заключено в нейтронах. Но если иметь в виду, что и протоны и электроны являются производными от того же нейтронного вещества, то остаётся признать, что вся масса нашей планеты обязана своим происхождением этому веществу. Эти данные прямо указывают на то, что в природе существует иной – доядерный вид вещества – источник нейтронов.

Что это за вещество позволило понять открытие, сделанное в 1967 г. английскими астрономами Дж. Беллом и Э. Хьюншем, так называемых «пульсаров», которые по современным представлениям отождествляются с быстро вращающимися нейтронными звёздами. Считается, что они представляют собой ультрасжатые (p=1,2*10^14 г/см3) объекты с поперечником 10-30 км и состоят «в основном из нейтронного вещества» [14]. Предполагается, что именно при такой величине плотности может существовать нейтронное вещество [5]. Факт обнаружения на поверхности нейтронных тел обычных ядер атомов и электронов свидетельствует о том, что на их периферии величина плотности уменьшается, в силу чего начинается отделение нейтронных частиц с дальнейшим выделением из них протонов и электронов.

Большинство указанных объектов обнаружено в пределах нашей галактики [12], что указывает на то, что их «источник» находится в ней самой. По всей видимости, этим источником является гигантских размеров ультрасжатый сгусток нейтронного вещества, расположенный в центре галактики, являясь её ядром. Его гигантские размеры позволяют отнести это ядро к разряду суперядер. Подобные суперядра установлены и в других галактиках. Исключительно важной особенностью их существования является «периодическое сверхмощное нетепловое излучение» [11]. При этом образуются мощные «струйные» потоки «газопылевого» вещества. Последние захватывают с собой из недр суперядра фрагменты нейтронного вещества, из которых и образуются огненные овоиды – так называемые «звёзды». По аналогии с процессами, происходящими в суперядрах галактик, в ядрах звёзд, вероятно, также могут происходить процессы, аналогичные нетепловому излучению из суперядра. Если это так, то именно нетепловому излучению из недр Солнечного ядра, обязано появление спутников Солнца, то есть «малых» звёзд, превратившихся после остывания в планеты, в частности планеты земной группы [14, 19].

Изучение фотоизображений галактик показало, что эти гигантские структуры, состоящие из сотен миллиардов звёзд, всё же имеют конечные размеры и определённую форму, несмотря на отсутствие чёткой внешней границы. Известно, что в процессе формирования галактик, носящем центробежный характер, задействованы гигантские силы, разгоняющие «струйные потоки с их содержимым от галактического суперядра в «дальний космос» [11]. По нашему мнению, это можно объяснить лишь тем, что в противовес силам отталкивания действуют мощнейшие силы притяжения, источником которых, по всей видимости, является нейтронное вещество, из которого состоит галактическое суперядро. Вероятно нейтронное ядро Солнца, как и других звёзд, также обладает силой, удерживающей возле себя планеты. Возможно этим свойством протовещества и объясняется явление «всемирного тяготения».

На уровне микромира, силой позволяющей удерживать возле себя протоны, является по всей видимости частицы нейтронного вещества. В результате такого взаимодействия появляется первоначальная форма материи – ядра будущих атомов. Известно, что основными силами, действующими в ядрах атомов между нейтронными частицами и протонами являются «ядерные силы неэлектромагнитной природы», значительно превосходящие силы Кулоновского отталкивания протонов» [5]. Природа этих сил до настоящего времени не выяснена. Однако факт присутствия частиц нейтронного вещества во всех кроме протия ядрах атомов указывает на то, что источником «ядерных сил» является нейтронное вещество.

Выводы

1. Нейтронное вещество является источником формирования ядерной праматерии.
2. Нейтронное вещество обладает уникальными, присущими только ей свойствами – периодическим нетепловым энергоизлучением и силой притяжения.

=========================
Появление звёзд и материи
=========================

Начало преобразования нейтронного вещества происходит в огненных овоидах, именуемых «звёздами». Одной из них является Солнце. В настоящее время считается, что в его центральной части находится «плотное (?) горячее ядро с поперечником примерно 460 000 км, в котором якобы идут «ядерные реакции с превращением водорода в гелий» [12].

Тем самым допускается, что атомы водорода существовали изначально и, следовательно, материя признаётся неизменной. Идеалистический характер подобных измышлений не вызывает сомнений.
 
С позиции «первичности» нейтронного вещества строение центральной части Солнца нам представляется иным. Вероятно, в центральной части Солнца находится ультрасжатое нейтронное тело с поперечником около 460 000 км, которое является источником тепловой энергии [20] (рис. 1-А). От его поверхности, высвобождаясь из «плена» ультрасжатого состояния, непрерывно отделяются нейтронные частицы. При этом выделяется тепловая энергия, о величине которой можно судить исходя из имеющихся опубликованных данных. Так, известно, что на поверхности наружной оболочки солнца, так называемой фотосферы, температура равна 5500 ;С, в то время как к её подошве, то есть через ~300 км, она увеличивается до 9000 ;С (рис. 1-В). Таким образом, температурный перепад в интервале ~300 км составляет ~3500 ;С. Известно, что расстояние от подошвы фотосферы до кровли солнечного ядра составляет 460 000 км (рис. 1). При условии равномерного увеличения температуры с глубиной, её величина на границе с ядром должна достигать 6 132 000 ;С (рис. 1). Изучение Солнца показало, что вокруг ядра сформировалась плазменная оболочка мощностью ~260 000 км, у основания которой температура достигает указанной величины. По-видимому, именно здесь свободные нейтронные частицы начинают выделять протоны и электроны. По всей видимости, нейтронные частицы являются не только источником таких элементарных частиц, как протоны, и электроны, но и силой, удерживающей их возле себя, что обусловило осуществление наиважнейшего природного процесса - появления наиболее прочной природной связки: нейтрон + протон, то есть всех (кроме протия) будущих ядер атомов. Появление ядерной структуры означает рождение нового природного образования, которое и должно называться «материей». Её принципиальное отличие от бесструктурного протовещества заключается в том, что в нём действуют устойчивые связи между составляющими её элементами [15].

Дальнейшее развитие материя получает в наружной оболочке Солнца, в фотосфере, куда атомные ядра выносятся через вышележащую «конвективную» зону конвективными потоками (рис. 1-В). Вероятно, только при условиях, существующих в фотосфере, то есть при температуре равной нескольким тысячам градусов, к атомным ядрам могут присоединяться электроны. Именно здесь появляется новая, более сложная, но менее прочная структура материи, именуемая атомом. В фотосфере с помощью спектрального анализа обнаружено 2/3 химических элементов таблицы Менделеева [12], а так же некоторые простейшие их соединения.

Выводы

Звёзды – это космические объекты, где из нейтронного протовещества образуются первоначальные структуры материи: ядра атомов - в плазменной оболочке и атомы - в фотосфере.

=============================
Развитие материи в планетах.
=============================

Возможности для дальнейшего развития материи появились только в пределах планет. Так, на планете Земля развитие неорганической формы материи происходит в геосфере, расположенной под корой, в так называемой верхней астеносфере. Приносимые сюда конвективными потоками [13] из глубин мантии деформированые атомы (Капустинский А.Ф., 1956) восстанавливают свою наружную электронную оболочку, приобретая, таким образом, возможность взаимодействовать между собой по законам химии. В результате появляется новый вид неорганической формы материи в виде разнообразных веществ. Необходимо отметить, что в указанной геосфере температура не превышает 1500;C. Вероятно, именно такая температура является наиболее подходящим условием для образования веществ. Излившись на дневную поверхность в виде магмы и застывая, они образуют жёсткую оболочку планеты из разнообразных горных пород. По нашему мнению, эти первичные породы, гидросфера и атмосфера являются конечным продуктом эволюции неорганической формы материи.

После образования гидросферы, около 4 млрд лет назад на планете Земля, создались условия для появления такого природного феномена, как органическая форма материи. Её появлению и развитию способствовала деятельность тепловых потоков, так называемых суперплюмов (Летников Ф.А., 2002) [14], которыми из глубин мантии в водную среду праокеана в неограниченном количестве привносились H, O, C, N, являющиеся, как известно, главным «строительным» материалом для «органики». Установлено, что из углеродсодержащих газов может осуществляться синтез разнообразных органических соединений, как то – углеводородов, аминокислот, вплоть до образования нуклеиновых кислот ДНК и РНК. Как известно, молекулы РНК способны к самовоспроизведению и участвуют в передаче генной информации, то есть являются первыми «живыми» объектами [4].
Исключительно важным для развития органической формы материи явилась её клеточная структура. Революционное значение этого природного «изобретения» заключается в том, что данная структура оказалась микрогенератором энергии, то есть способной, извлекая из окружающей среды необходимые ресурсы, вырабатывать внутри себя энергию. С её помощью осуществляется существование клеточных структур, в значительной степени независимое от окружающей среды.
Следующей ступенью развития органической формы материи стало объединение однородных клеток и, что очень важно, их энергетическая кооперация. Это привело к значительному увеличению энергетического потенциала клеточных объединений по сравнению с энергией автономных клеток. Ещё большим энергетическим потенциалом, вероятно, стали обладать объединения специализированных клеток, образующих специализированные ткани, ставшие, тем самым, более успешно выполнять свои функции. И, наконец, объединение специализированных тканей привело к созданию высокоорганизованных организмов, обладающих наибольшей мощностью энергетического потенциала. Во всём этом процессе особую роль играет явление, получившее название «эффекта лидера», когда между энергетическими параметрами «активных» и «неактивных» клеток, а затем, вероятно, и тканей поддерживаются не среднеарифметические значения, но значения, присущие наиболее активным клеткам и тканям [10].

Вероятно, именно этот процесс, ведущий к уменьшению зависимости от окружающей среды, и является вектором развития органической формы материи.
Таким образом, положение, выдвинутое Ч. Дарвином о прогрессивном характере эволюции органического мира получает реальное материалистическое объяснение: движущей силой прогресса органического мира является закономерное увеличение во времени энергетического потенциала клеточных объединений. Кроме того, на палеонтологическом материале нами установлена закономерность этого процесса, на которую указывал Ч. Дарвин -  его периодический (скачкообразный) характер [18].

В последние десятилетия установлено, что планета Земля не является единственным космическим объектом, где материя развилась до органической формы. По данным Г.П. Вдовыкина [4] в каменных метеоритах – углистых хондритах, обогащённых углеродом, «основная часть углерода представлена высокомолекулярным (полимерным) органическим веществом, имеющим конденсированную ароматическую структуру, в которой содержатся свободные органические радикалы. По своей структуре оно имеет сходство с земным керогеновым веществом осадочных пород, исходно образованным из биогенного материала».

===========
Заключение
===========

Открытие протовещества позволило рассматривать окружающий нас космос не в статике, а в развитии. В частности, оно позволило решить проблему происхождения материи: источником формирования самых начальных структур материи - атомных ядер является протовещество. Оно происходит в плазменной оболочке звёзд при температуре до нескольких миллионов градусов. Более высокий уровень развития материи достигается в звёздах при значительно более низкой температуре. Так, на внешней оболочке Солнца, в фотосфере температура на её поверхности равна 5500;C. Вероятно, такая температура является условием, при котором к ядрам атомов могут присоединяться электроны. С помощью спектрального анализа здесь обнаружено 2/3 химических элементов таблицы Менделеева.

Дальнейшее развитие материи идёт лишь в условиях планет. На планете Земля развитие её неорганической формы осуществляется в верхней астеносфере при температуре не выше 1500;С. Здесь в ходе взаимодействия атомов между собой образуются разнообразные вещества, из которых на планетах земной группы сформировались жёсткая и газообразная оболочки, а на планете Земля, кроме этого, образовалась оболочка из вещества в жидком состоянии, получившая название гидросфера. Именно появление гидросферы обусловило зарождение в космосе новой формы материи – органической. Эволюция этой формы материи пошла по пути прогрессирующего увеличения энергетического потенциала клеточных объединений, что вероятно, будет продолжаться и далее.

Литература

1. Амбарцумян В.А. Научные труды. Т. 2, Ереван, Изд-во АН АРМ. ССР, 1960г.
2. Ацюковский В.А. Общая эфиродинамика. М., Энергоатомиздат, 1990г.
3. Бете Г. Теория ядерной материи. Пер. с англ., Изд. «Мир», Москва, 1974г.
4. Вдовыкин Г.П. Органические соединения в метеоритах – раннем веществе Солнечной системы. Дегазация Земли и генезис углеводородных флюидов и месторождений. ГЕОС, 2002г.
5. Власов Н.А. Нейтроны. 2-е изд. М.: Наука, 1971г.
6. Дарвин Ч. 1937. Происхождение видов. М. – 1
7. Капустинский А.Ф. Геосферы и химические свойства атомов // Геохимия. 1956, №1
8. Краткий философский словарь. Гос. изд-во политической литературы. Москва, 1952г.
9. Ламарк Ж.Б. 1935. Философия зоологии. 1. М.-Л.
10. Потапова Т. Тайны нейроспоры. «В мире науки». Биология. 2004г., №9
11. Происхождение и эволюция галактик и звёзд. Под ред. С.П. Пикельнера. М. Наука, 1976г.
12. Советский энциклопедический словарь. Москва, «Советская энциклопедия». 1984г.
13. Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. Развитие Земли. Москва. Изд-во МГУ, 2002г.
14. Фомин Ю.М. К проблеме развития материи в звёздах и планетах. www.proza.ru/2011/02/18/1099
15. Фомин Ю.М. Клеточная энергетика – двигатель эволюции органического мира. www.proza.ru/2012/02/24/806
16. Фомин Ю.М. Нейтронное вещество – основа мироздания. www.proza.ru/2012/05/16/987
17. Фомин Ю.М. О способности живой природы к саморазвитию. www.proza.ru/2013/01/22/1403
18. Фомин Ю.М. О динамике прогрессивной эволюции. www.proza.ru/2014/10/13/1222
19. Фомин Ю.М. О происхождении галактик и материи. www.proza.ru/2015/02/12/1582
20. Фомин Ю.М. О происхождении атомов. www.proza.ru/2017/02/10/870