Загадка звездных энергий

Сегодня считается, что энергия внутри звезд выделяется в ходе термоядерных реакций синтеза атома гелия из двух атомов водорода. Побочным продуктом такой реакции являются частицы нейтрино, открытые на кончике пера Вольфгангом Паули еще в первой половине 20го века. Нейтрино обладает настолько малой массой покоя, что свободно проходит через самые толстые мишени. Акты взаимодействия между нейтрино и атомами мишени происходят так редко, что зафиксировать их чрезвычайно трудно. Поэтому ученые долго не могли измерить поток солнечных нейтрино и проверить свои догадки на природу источника звездной энергии. Необходимые для этой цели инструменты появились только в конце 60х годов прошлого века.

В 1969-1972 годах американский физик Р.Дэвис выполнил нужные измерения и получил странный результат: вместо ожидаемых 45 актов взаимодействия за сутки он фиксировал в среднем всего 8 актов. Это означало, что температура в солнечном ядре намного меньше предполагавшихся 15 млн. градусов. Настоящие результаты были потом перепроверены другими учеными, применявшими иную методику замеров. Но итог получался всегда один: поток солнечных нейтрино был в несколько раз меньше расчетных значений.

Было высказано много догадок по этому поводу. Окончательно ученые склонились к выводу, будто термоядерные реакции в солнечном ядре идут в полном соответствии с теорией и температура внутри нашего светила соответствует расчетным значениям, а расхождение эксперимента Дэвиса и его последователей с ожиданиями обусловлено нейтриными осцилляциями: испускаемые Солнцем электроные нейтрино в ходе своего движения трансформируются в мюонные и тау-нейтрино, которые на сегодняшний день не поддаются регистрации. Поэтому Земли достигает меньшее количество электроных нейтрино, чем испускается Солнцем. Но насколько мне известно, гипотезу нейтринных осцилляций до сих пор доказать не удалось (если кому-то известны такие доказательства, прошу мне сообщить).

Однако вскоре появились данные, которые заставили усомниться в таком объяснении. Во-первых, общая масса гелия во Вселенной оказалась в несколько раз меньше уровня, который должен иметь место в случае, если источником звездной энергии являются только реакции синтеза. Во-вторых, разработанный лет 15-20 назад способ определения внутренней температуры звезды по частоте микропульсаций ее поверхности показывает, что температура солнечного ядра заметно меньше тех значений, при которых идут интенсивные термоядерные реакции. Поэтому следует признать, что внутри звезд действует иной механизм энерговыделения.

У меня получается следующая картина. Вращение Солнца (и вообще любой звезды) является разновидностью неравномерного движения и потому в ходе такого движения структура физвакуума деформируется, а сам физвакуум реагирует на это созданием сил сопротивления, которые мы воспринимаем в форме центробежных сил. По третьему закону механики должны возникнуть также силы центростремительные. Под действием центростремительных сил физвакуум втягивается извне внутрь вращающегося объекта перпендикулярно оси вращения. На оси отдельные потоки физвакуума сталкиваются, разворачиваются на 90 градусов и далее вылетают наружу вдоль оси вращения двумя мощными потоками с северного и южного полюсов. Если внутри имеется вода в больших количествах, потоки физвакуума могут захватывать ее с собой и тогда мы будем наблюдать на полюсах фонтаны воды или пара. Такие фонтаны зарегистрированы на некоторых спутниках Юпитера (Европа) и Сатурна (Энцелад), а также на самом крупном астероиде из пояса астероидов между Марсом и Юпитером Церере.

На Солнце воды нет. Но при развороте вакуумных потоков на оси вращения нашего светила физвакуум все равно отдает свою энергию. А в какой форме: только в форме тепла или даже в форме вещества? Если в форме вещества, то мне даже удалось посчитать, сколько вещества появится внутри Солнца: 2.38;10(12) кг в секунду. Полное преобразование этого вещества в энергию по формуле E = Mcc даст 600-кратное превышение энерговыделения по сравнению с тем, что необходимо для нормальной деятельности светила. Но маловероятно, что новое вещество, появляющееся внутри Солнца, участвует в реакциях аннигиляции (там же нет антивещества). Скорее всего, оно участвует в обычных термоядерных реакциях преобразования водорода в гелий. Термоядерная реакция дает выход энергии примерно в 264 раз меньше реакции аннигиляции. И тогда мы получаем всего 600/264 = 2.27-кратное превышение энерговыделения по сравнению с наблюдениями. Это можно считать очень неплохим совпадением настоящей гипотезы с реальным состоянием дел.

Похожий способ повышения скорости протекания термоядерных реакций используется в некоторых установках по исследованию термоядерного синтеза. Обычно температуру плазмы повышают с помощью электрических разрядов. Но электрический ток дает нежелательный побочный эффект: он уменьшает устойчивость плазмы. Поэтому ученые стали искать новые способы повышения выхода энергии из плазмы без нарушения ее устойчивости. И нашли. Им оказался впрыск в реакционную зону атомов нейтрального водорода. Скорость реакции синтеза определяется произведением температуры на плотность. Когда мы вводим в зону реакции новые порции вещества, скорость термоядерных реакций заметно повышается за счет роста плотности даже при сравнительно низких температурах. Для Солнца вполне допустима такая же ситуация: появление новых порций вещества в солнечном ядре будет интенсифицировать реакции синтеза даже при низких температурах.

С Землей творятся похожие вещи. Ученые полагают, что источником внутреннего земного тепла, которое плавит породы и обеспечивает вулканическую деятельность, являются реакции радиоактивного распада урановых и трансурановых элементов. Данное предположение можно легко проверить путем измерения концентраций урана, тория и калия — главных источников радиоактивного тепла — в составе мантии. Мантия выливается на поверхность Земли в форме вулканической лавы. Измеряя концентрацию этих элементов в составе остывшей лавы, можно узнать, насколько академическая точка зрения о природе внутриземного тепла соответствует действительности. Когда подобные измерения были выполнены, они показали ничтожно малую концентрацию радиоактивных элементов. Уран, торий и калий содержатся в достаточно больших количествах в составе гранитных пород континентальной коры, но в составе лавы и океанической базальтовой коры их концентрация падает на порядки. И тогда сразу встает вопрос: за счет чего земные недра раскалены до температур в десятки тысяч градусов?

Мне могут возразить тем, что уран и торий из-за своей высокой плотности накапливаются в земном ядре и потому в мантии их будет совсем немного. Да, уран и торий действительно могут концентрироваться в земном ядре. А как быть с калием? Его тяжелым элементом не назовешь и потому он в ядре накапливаться не будет. Но при этом калий несет такую же ответственность за генерацию внутриземного тепла, как уран и торий (конечно, если академическая гипотеза радиоактивной природы подземного тепла соответствует реальности). А если калия в ядре нет, тогда нужно искать иной механизм внутреннего тепловыделения.


Рецензии