Статья Некоторые противоречия в ядерной физике и астрономии

Наумова Н. Я.
Некоторые противоречия в атомной физике и астрономии
Несмотря на значительные достижения в области атомной физики, существует ряд проблем в ней, которые до настоящего момента не получили четкого решения. Например, нам неизвестна сейчас внутренняя структура основных частиц (электрона, протона), природа механизмов взаимодействия между частицами. Нет четкого понимания сущности поля. Что это — определенная форма физической реальности, или только вспомогательный инструмент математического описания реальности? Чем объяснить двойственное состояние вещества (дискретно-непрерывное)? Вопросы можно продолжать.
Схожая обстановка и в астрономии. Здесь трудности усугубляются тем, что отсутствует знание границы между микро- и макромирами. И как обе части космической реальности влияют друг на друга?
Чтобы продолжить возможность проникнуть в зону скрытой организации природы требуется изменить некоторые сложившиеся представления о веществе. Новые ощущения и представления уже существуют, но они разрознены и плохо согласованы. Чтобы современные знания привести в равновесие, необходимо найти единственно возможный объединяющий принцип.
Цель этой работы — доказать наличие в природе общего организующего принципа и на основе его дать объяснения по некоторым проблемам физики и астрономии.
Процитируем из учебника физики (Г. Я. Мякишев, 2014) место, где кратко изложено современное представление о веществе. «Разделение материи на вещество, имеющее непрерывное строение и непрерывное поле, потеряло абсолютный смысл. Каждому полю соответствуют кванты этого поля: электромагнитному полю — фотоны, ядерному — π-мезоны и т.д. В свою очередь все частицы обладают волновыми свойствами.
«Вещество — вид материи, обладающий массой покоя. В конечном счете вещество слагается из частиц, масса покоя которых не равна нулю (в основном из электронов, протонов и нейтронов). В классической физике вещество и поле физическое противопоставлялись друг другу как два вида материи, у первого из которых структура дискретна, а у второго — непрерывна. Квантовая физика, внедрившая идею двойственной корпускулярно-волновой природы любого микрообъекта, привела к нивелированию этого представления. Выявление тесной взаимосвязи вещества и поля привело к углублению представлений о стркутуре материи
Корпускулярно-волновой дуализм присущ всем формам материи».
Не всем! Этому принципу не подчиняется одно явление. Мы имеем в виду радиоволны. Последние не имеют дискретной (прерывной) формы.
временно отстранимся от исследования микрокосмоса. Сейчас нас будут интересовать, как взаимно объясняют друг друга микро- и макрокосмос.
В настоящее время существует мнение, что все астрономические объекты образовались за счет постепенной концентрации атомов. Существует ряд опытных данных, которые расходятся с этим представлением. Мы их не будем касаться.
Обратимся к более доступным фактам, не требующим специальных инструментов. Как объяснить такой факт, что свободные атомы соединились без какого-либо внешнего влияния в мощные космические организации и при этом фактически не оставили остаточного материала в межзвездном пространстве? Что межзвездное пространство в основном пусто, говорит тот факт, что мы видим самые отдаленные звезды галактики. Если исходить из логики закона равновесия энергии, то свободные атомы должны быть равномерно рассеяны в пространстве или в крайнем случае они могут создать небольшие флуктирующие организации. Правда, элемент рассеивания в космосе существует. Звезды разбросаны по всему небосклону. Но это видение от Земли. Если мы возьмем более мощное космическое пространство, то отметим, что звездные сгустки (галактики) — это небольшие оазисы в бескрайнем море космической «пустыни». «Пустыня» не в переносном, а буквальном смысле. Здесь совершенно пусто. Или как принято сейчас называть — физический вакуум.
Но мы все-таки рассмотрим исходные позиции теории концентрации атомов.
Существует космическое явление, которое наиболее близко совпадает с этой теорией. Космические пылевые облака. Но облака ни космической, ни земной природы не в состоянии создать что-либо иное, чем облако. Частицы пыли химически инертны. А соударяясь, частицы способны только разбивать друг друга до еще мелкой структуры. К тому же пылевые облака занимают только ограниченные области галактики.
Существует правда еще одно феноменальное явление в природе, которое создает казалось бы совершенно непредвиденный ход событиям. Большой космический взрыв. Опытные данные говорят, что галактики разбегаются в разные стороны от некоего пространственного центра. Если принять логические посылки факта, то из него следует, что наш зримый мир произошел от одной точки. Как объяснить подобную феноменальность, выходящую за рамки всего, что мы знали о природе до этого. Но существует еще одна феноменальность. Закон сохранение и равновесия энергии. По этому закону вообще не должно произойти какой-либо свободной концентрации энергии.
Сталкиваются между собой два взаимоисключающих принципа. Способность природы концентрировать энергию в одной точке и природа постоянно стремится к равновесию. Существует ли естественное решение этой парадоксальности? Решение есть. Однако здесь нам необходимо сделать отступление в область теории познания. Помимо частной логики (логики отдельных фактов) существует и общая логика. Природа не противоречит себе! Собственно это скрытая формула, интуитивно ощущаемая, но никем не доказанная, дает право для существования чистой дедукции (т.е. философии). Задача философии, не обращаясь к внешней реальности, найти логическое равновесие в системе эмпирических знаний и чувственных ощущений человека. Наиболее близкая и практическая задача философии — найти причинно-следственную связь между эмпирическими событиями.
Вернемся к теме.
Почему факты иногда «противоречат» друг другу? Потому, что мы берем их из разной системы отношений. Большой Космический взрыв — это одиночный (беспрецедентный) и, в то же время, грандиозный, охватывающий всю зримую и, очевидно, в большей степени незримую реальность, факт. Принцип энергетического равновесия природы мы наблюдаем повсюду, но только в нашей ближайшей зримой природе (в зоне малоэнергетических процессов). Таким образом, оба факта нельзя привести к какому-то общему принципу. Есть третий путь. Найти такой факт, где оба принципа взаимно соседствуют, но не в чрезвычайной, а доступной наблюдению обстановке. Такие факты есть. Это колебание. Наиболее наглядная форма — волна. При волновом процессе наблюдается двойное нарушение равновесия энергии — концентрация и разряжение энергии.
Но суммарная энергия, если одну фазу возьмем с плюсом, а другую с минусом, равна нулю.
Почему обе фазы взаимно не уравновесят друг друга? Вмешивается третий скрытый и загадочный параметр природы — инерция. Если ничего не мешает, то обе фазы, однажды приведенные в действие, будут вечно стремиться взаимно уравновесить друг друга. Но они не могут этого достигнуть, поскольку постоянно опаздывают.
Однако простое колебание не создает каких-либо сложных самостоятельных событий. Но если существует хаос колебаний, то возможны и новые события: либо взаимная нейтрализация (поле с нулевой энергией), либо образование стоячих волн (многократная концентрация энергий), либо образование энергетических «ям» (поля с многократной разрядкой энергии). В этом случае поле с концентрированной энергией и энергетические ямы уже не вступают между собой в непосредственный контакт. Они могут существовать самостоятельно и независимо друг от друга.
Итак, чтобы логически уравновесить два факта: Большой Космический взрыв и принцип — стремление к равновесию, необходимо дополнить картину мира существенной деталью. Весь космический мир представляет из себя ничто иное, как непрерывное всюду проникающее и все заполняющее космическое тело (среду).
Существует и прямой факт, подтверждающий это. Мы уже обратили на него внимание вначале. Радиоволны. Но чем вызвана тогда дискретность? А стоячие волны! Разве это не дискретность? Однако мы сделали только первый подход.
Зададимся вопросом. Какими механическими свойствами обладает космическая среда? Здесь нужна определенная осторожность. Всякая попытка обозначить первосреду, опираясь только на ближайшие интуитивные ощущения, рано или поздно приведет к противоречиям. Ведь наша чувственная среда вторична. Здесь уместен принцип постепенного отбора признаков.
Космическая среда непрерывна. Но она непохожа ни на твердое тело, где точки среды находятся жестко на своих местах; ни на жидкость, где точки среды могут расходиться друг от друга. Гораздо ближе к ней среда, которую мы получаем искусственно — желе. Эта среда сочетает в себе твердо-жидкие свойства. Космическая среда очень похожа на желе, но с дополнительной особенностью. Ее твердые свойства и пластичность превышают все пределы, которые мы ощущаем в своей окружающей среде. Во фронтальном сопротивлении она во много раз тверже гранита. Об этом говорит величина скорости упругой волны в ней (скорость света). Она же чрезвычайно пластична. Об этом говорит компактность частиц (своеобразных внутренних замкнутых вихрей). К этому следует добавить, что внутри себя космическая среда абсолютно бездефектна, то есть, в ней нет температурных колебаний отдельных точек среды, разрывов, локальной неуравновешенной плотности. Поэтому однажды возникшие в ней внутренние явления могут существовать бесконечно долго (фотон, электрон). Но они могут легко взаимно переходить друг друга при столкновении. Возникает вопрос. Если космическая среда внутри бездефектна, то как могли возникнуть локальные дефекты (фотон, электрон)? Все, что мы обозреваем сейчас, это всего лишь последствие одного единственного, но чрезвычайно мощного дефекта — Большого Космического взрыва. Галактики, звезды, частицы, электромагнитные волны — это ничто иное, как отдельные элементы непрерывного дробления ранее сконцентрированной космической энергии.
Но как мог возникнуть этот гигантский эффект при идеальности космической среды? Среда идеальна в локальном измерении, но неидеальна в большом пространственном измерении. У нее есть один неустойчивый параметр — плотность. Неравномерность плотности космической среды и создает все чрезвычайное, что мы обнаруживаем в космосе. Различие в плотности даже на большом пространстве может быть незначительным. Однако всякое, даже небольшое отклонение параметра космической среды создает огромный запас энергии. Но собственно организующими началами космоса являются только три события: возникновение стоячих волн, энергетических ям и образование между последними вращательных воронок. Схема очень напоминает некоторые процессы образования погоды на Земле. Когда противостояние циклона и антициклона способствует образованию мощных вихрей. Следует однако не забывать, что на Земле существует масса провоцирующих обстоятельств, а в космосе их нет. Поэтому основная форма перераспределения энергии в космосе идет за счет фронтального перераспределения волн плотности. Не смотря на их мощность, эти процессы протекают крайне медленно, с огромной инерцией и связанной с этим чрезвычайной концентрацией энергии. Но концентрированная энергия распределяется равномерно на значительном участке пространства, поэтому локальный перепад разности концентрированной энергии, как правило, незначителен.
Вращательные процессы образуются крайне редко. Но они резко нарушают стабильность своей зоны. При вращении энергия чрезвычайно мощно концентрируется в единице объема. Но теперь концентрация происходит совместно с другим параметром — скоростью и объемом вращающейся среды. Чем меньше объем вихря, тем меньше касательное напряжение, тем больше скорость вращения, тем больше концентрация энергии. Процесс сворачивания энергии напоминает спираль Архимеда. В образовавшееся «окно» устремляется накопившаяся энергия с окружающих полей. Но и здесь есть свой предел. По мере насыщения от первичной воронки-спирали отрываются и замыкаются в себе ветви спирали. Последние начинают разбегаться в сторону энергетически слабо насыщенных полей. Это и есть зародыш будущих галактик. Внутри галактик происходит свой этап дробления вихря центра. собственно этот третий этап и есть этап рождения звезд. Четвертый этап связан с рождением частиц. Так быстро и жестко, всего лишь в три этапа мощная концентрация энергии дробится до уровня элементарных частиц. Этим самым (хотя и не до конца) выполняется закон сохранения и равновесия энергии. Здесь будет интересно отметить некоторые особенности в образовании звезд. Звезды состоят из внутренней устойчивости с ламинарным процессом и из внешней неустойчивой части (коронки) с турбулентным процессом. Звезды, имеющие только устойчивую часть, и являются загадочными «черными дырами». В коронках звезд формируются элементарные частицы, легкие атомы, а также продукт их деятельности — импульсы упругой волны (фотоны, нейтрино).
В чем заключается разница между последними? Фотоны — это линейная упругая волна. Нейтрино имеют дополнительное движение (вращение вокруг оси).
Организация микрокосмоса
1. Почему существует большое многообразие частиц? Собственно к частицам было бы правильно отнести только те, которые имеют массу и нулевую скорость покоя. Устойчивых частиц только две: электрон и протон. Но и эти две также нуждаются в объяснении. В своем стремлении к максимальной концентрации энергии в минимальном объеме космическая среда должна в идеале создать одну, но чрезвычайно устойчивую частицу. Но для этого требуются идеальные условия. Их нет. Поэтому космическая среда вместо одной идеальной создает две «почти» идеальные, но со взаимным неуравновешенным дефектом. Точнее она создает одну частицу — нейтрон, который в свою очередь распадается на более устойчивые, но неуравновешенные части. протон, электрон — это части одной частицы — нейтрона. При благоприятных условиях отдельные части ищут различные формы совместной нейтрализации дефектов.
Этот процесс и создает вначале известную систему химических элементов (таблица Менделеева), а затем бесконечное разнообразие физико-химических отношений между ними.
Что касается тяжелых частиц, то это отдельные менее устойчивые этапы приближения к двум устойчивым частицам — электрону и протону. тяжелые частицы могут представлять из себя энергетически более мощные электроны и протоны, или их комбинации с полурастворением границ. тяжелые частицы менее идеальны. Поэтому внутри их образуется еще одна тонкая структурная организация — локальная флуктуация энергии, резонансы.
2. Что такое масса? Масса — это не наличие количества вещества, а степень сжатости вихря частиц. Иначе говоря, степень концентрации в ней энергии. Отсюда взаимопереводимость энергии и массы. Но поскольку сжатая энергия одновременно говорит о наличии частицы, а совокупность частиц создает в свою очередь макроэффект — притяжения (тяжести), то и возникла процедура измерения количества вещества, через притяжение тел к Земле. Здесь ни логического, ни физического противоречия не возникало. Противоречие носило скрытый характер. Ассоциация частицы с наличием вещества в ней. Противоречие обнаружилось, когда частицы с массой стали переходить в безмассовое состояние (в фотон). На самом деле менялась форма концентрации энергии: от вращательного в поступательно-колебательное. Поскольку последнее эффекта притяжения не имеет, то и создавалось впечатление «исчезновения массы».
3. Почему свет дискретен? Космическая среда может создавать непрерывный ряд волн: от жестких рентгеновских до радиоволн самой большой длины. Все зависит от характеристики источника излучения. А источником являются либо отдельные частицы (электрон, протон), либо их комплексные организации.
Радиопередатчик — это не что иное, как комплексная система электронов и протонов. Вместе с тем, это не случайный хаос организации, а имитатор процесса происходящего внутри одного электрона. Таким образом, физические приборы создают дополнительную информацию. Они являются инструментом познания другого объекта. Они же хорошо моделируют процессы, происходящие внутри объекта.
Разница между электроном и радиопередатчиком в их мощности и способности генерировать предельную частоту. У радиопередатчика ограниченные возможности в увеличении частоты, у электрона они чрезвычайны. Зато первый имеет постоянный и непрерывный источник энергии. Электрон его не имеет. Но он способен аккумулировать энергию до определенных пределов, достаточных, чтобы произвести импульс — сигнал. Разрыв во времени между фазой накопления энергии и самим импульсом и создает эффект дискретности света.
4. Существует ли замкнутый цикл природы? Мы проследили путь от устойчивого состояния космической среды до образования в ней самобытных четких организаций — частиц. Но чтобы картина мира была завершена, требуется логически доказать и возможность обратного пути, т. е. способности частиц раствориться в первосреде. В локальных экспериментах такие факты были зафиксированы. Некоторые частицы при столкновении между собой способны как бы исчезнуть в вакууме или возникать из вакуума.
Собственно этот факт и был принят как способность вещества к исчезновению. И другая ее интерпретация — природа состоит из энергии. Сейчас мы знаем, что ничего чрезвычайного не произошло. Неподвижный фон (космическая среда) в этом случае нарушает свое равновесие и образует локальные энергетические всплески и ямы (точнее локальные неуравновешенные плотности среды).
Однако для объяснения взаимопереходимости всей космической реальности в целом этого не достаточно. Полное и невозвратимое растворение всех жестких космических организаций возможно только в определенных зонах космоса, где существует значительное разряжение плотности (или иначе, мощные энергетические «ямы»). Попавшие в эту область частицы и фотоны резко замедляют свою линейную скорость. Одновременно с этим у них быстро меняются параметры. У частиц растет объем, а у фотонов растет длина волны. Данный процесс продолжается до полного их растворения. По мере насыщения плотности механические свойства данной зоны космоса восстанавливаются, но уже без зримых объектов.
Общая картина космоса — молчаливая пустыня, в которой в скрытой форме происходят чрезвычайно мощные, но незримые для нас процессы. Что касается образования нашей реальности в другое время и в других частях космического пространства, то потребуется соединение множества благоприятных обстоятельств, при которых будет возможно образование мощного космического вихря и связанного с ним рождения механизма дробления энергии.
Такие события крайне редки в отдельных зонах космоса, но их чрезвычайно много в большом космическом измерении. Так природа бесконечно повторяет себя в пространстве и во времени.
В заключении можно отметить, в данной работе не охвачена очень важная область нашей реальности — образование тяжелых элементов, различных твердых космических организаций (в том числе и планет) и многое другое. Но такую задачу невозможно решить в пределах одной статьи. Главная задача — найти единый организующий принцип в природе и по возможности найти ответ в предельно простой форме на некоторые накопившиеся проблемы в физике и астрономии.
Выводы. Концентрация мощных скрытых энергий приводит к взрывному рождению звезд. Звезды состоят из стабильного устойчивого ядра (черного тела) и вихреобразной коронки. В пределах коронки образуются малые вихри — зародыши планет и мини вихри. Последние представляют из себя разнообразные устойчивые и неустойчивые частицы. Главной устойчивой частицей является нейтрон и он образуется в первую очередь. Но нейтрон не совсем самостоятельная частица. Это комплексная частица )электрон + протон). После образования нейтрона последняя быстро распадается на две более устойчивые частицы, но с разными зарядами: электрон «–» и протон «+». Поэтому электронов и протонов в природе всегда одинаковое количество. Но разность зарядов заставляет их постоянно искать друг друга и создавать сложные структурные комбинации, то что мы называем химическими элементами.