Гипотезы о радиоактивности и гравитации

Своего рода астрономическая кухня общения астрономов, любителей астрономии и всех интересующихся астрономией. Можно задавать любые вопросы по астрономии и выносить свои суждения.

Модераторы: Ulmo, Булдаков Сергей

Гипотезы о радиоактивности и гравитации

Непрочитанное сообщение Alfer0k » 23 окт 2009 19:18

В настоящее время и звестны две принципиально противопоставимые концепции развития структуры Вселенной: конденсационная и дезинтеграционная. Конденсационная концепция является широко признанной, в её рамках, на основе космологических принципов общей теории относительности (ОТО), осуществляется разработка современных космогонических моделей строения и эволюции основных объектов Вселенной – галактик, звезд, планет и др. Дезинтеграционная концепция, лежащая в основе гипотезы В.А. Амбарцумяна об образовании звезд из дозвездного сверхплотного вещества, не имеет такого широкого признания.


В основе конденсационной концепции лежат сложившиеся исторически представления о действии гравитационных сил. В этих представлениях многие принципиальные вопросы до настоящего времени не имеют ответов [см. 1, с.28].

Ключевой особенностью представлений о действии гравитационных сил на вещество является предположение об их сжимающем действии. Считается, что гравитационные силы, при соответствующих условиях, могут сжимать вещество, увеличивая его плотность от меньшей к большей (таков механизм, по современным представлениям, образования галактик из газовой материи по влиянием гравитационной неустойчивости определенных её объемов); более того, постулируется, что такое сжатие может быть неограниченным (теории о коллапсе звезд и об образовании черных дыр). Свойство абсолютной неограниченности в сжимающем действии гравитационных сил является общепризнанным, хотя до настоящего времени оно не доказано ни теоретически, ни экспериментально.

Значительную содержательную определенность в раскрытии природы сил тяготения (относительно понятий классической механики) обеспечила общая теория относительности, согласно которой “тяготение является следствием искривления пространства-времени”[2,с.116]. Однако возможность неограниченного действия гравитационных сил в ней также не исключена (неограниченное сжатие вещества при его переходе через сферу Шварцшильда при гравитационном коллапсе звезд). Хотя следует отметить, что автор ОТО А. Эйнштейн не считал возможным существование в природе гравитационного коллапса звезд. В 1939 г. он “опубликовал статью в которой доказывал, будто вещество не может сконденсироваться, сжатьсявнутрь сферы Шварцшильда”[2.c.151].

По современным представлениям гравитация является одним из фундаментальных взаимодействий (наряду с сильным, слабым и электромагнитным). Однако, еще в 1967г. А.Д.Сахаров «высказал предположение о том, что гравитационное взаимодействие не является фундаментальным, и указал способ получения действия Эйнштейна-Гильберта в низкоэнергетическом пределе. Он исходил из того, что суть гравитации не в существовании кривизны пространства-времени, а в наличии большой «метрической упругости», противодействующей сильному искривлению пространства-времени всюду, за исключением мест, где сконцентрировано очень много вещества (…). Поскольку действие Эйнштейна-Гильберта пропорционально кривизне , умноженной на очень большое число , то при заметном изменении кривизны действие меняется очень сильно, или, по выражению Сахарова, существует большая “упругость” противодействующая искривлению пространства-времени” [3,c.63].

Недавнее крупное открытие в космологии, свидетельствующее об увеличении скорости расширения Вселенной [cм.4,с.217], позволяет предположительно определить причину этой упругости пространства-времени. Коль скоро пространство ускоренно расширяется, то естественно предположить, что оно является растянутым, то есть имеющим напряжение растяжения. В таком пространстве его упругость, понимаемая по Сахарову, препятствует его искривлению подобно тому, как натянутая струна препятствует ее искривлению. Данное предположение о растянутости пространства вполне согласуется с известными (до открытия ускоренного расширения Вселенной) представлениями ряда ученых о вкладе физического вакуума в космологическое расширение пространства в современную эпоху. Согласно этим представлениям в вакууме “обязательно проявляются натяжения, подобные натяжениям, возникающим в твердом теле при ростяжении” [5,c.71]. Искривление трехмерного пространства можно рассматривать как некоторое локальное “сгущение” его (пространства ) субстанции в объеме, занимаемом веществом. Вне этого объема субстанция пространства уже расширилась и продолжает свободно расширяться, а в объеме, занимаемом веществом, она расширяться не может. Вещество , следовательно, является своеобразным замком , препятствующим расширению совпадающей с его объемом сгущенной части пространства. Чтобы “искривить” некоторую часть расширяющегося пространства необходимо осуществить “cгущение” его субстанции в этой части до такой “сгущенности”, которая имеется в участках пространства, занимаемом веществом. А для этого необходимо не только преодолеть силы глобального расширения пространства, но и обеспечить обратный расширению процесс, то есть “сжатие” вакуума. Этим и определяется большая “упругость”, противодействующая искривлению пространства-времени, о которой писал А.Д.Сахаров. В его трактовке “гравитация возникает в результате изменения энергии квантовых флуктуаций полей в вакууме при искривлении пространства, подобно тому как обычная упругость тел возникает в результате изменения энергии межмолекулярных связей при деформации “[6,c.10 ].

Если упругость твердого тела при его деформации “стремится” сохранить его исходное состояние за счет изменения энергии межмолекулярных связей или возвратиться к нему (в случае устранения деформирующих сил), то упругость пространства так же препятствует изменению его кривизны. Поэтому она выталкивает искривленный участок вместе с “удерживающим” его веществом в направлении ближайшего крупного искривленного участка пространства, то есть более крупногоматериального объекта.

Рассматриваемый гипотетический механизм гравитации, определяемой упругостью растянутого пространства, имеет определенное сходство с механизмом действия сил по закону Архимеда. Но если по закону Архимеда плотная жидкость выталкивает из занимаемого ею пространства менее плотные тела, то упругость растянутого пространства (вакуума) выталкивает из него всякие материальные объекты, то есть тяжелые вещественные тела, удерживающие большую кривизну в занимаемых ими объемах. В этой связи необходимо отметить, что подобный подход к пониманию сущности гравитации не был чужд и самому Ньютону, который писал:”многие годы я пытался понять механику гравитации, проводя аналогии между нею и законом Архимеда” [Цитировано по 7].

Рассмотрение гравитации как реактивного процесса (упругость, противодействующая искривлению пространства-времени) исключает наличие в ней самовозбудимости”,приводящей к нарастающему увеличению плотности компактных масс вещества. Гравитация не может создавать плотность вещества большую, чем его естественная плотность, определяемая атомными и молекулярными связями. Она является следствием растянутого пространства и осуществляет только распределительную функцию перемещения вещества в нем. Иными словами, справедлива только вторая часть известной словесной формулы американского физика А.Уилера: “вещество говорит пространству, как тому искривляться, а пространство говорит веществу, как тому двигаться” [Цитированно по 2, с.115]. Процессами искривления и распрямления пространства управляет не вещество, а силы глобального расширения Вселенной. Таким образом, исключается возможность конденсации газов в объекты с большей плотностью, а также и гравитационный коллапс звезд. Следовательно, неприемлемыми оказываются механизмы возникновения галактик, звезд и вещества в звездах,разработанные на основе конденсационной гипотезы.

Как уже отмечалось выше, наиболее известной и разработанной гипотезой, альтернативной конденсационной модели развития Вселенной, является концепция В.А.Аамбарцумяна [см.8, с.92-101]. В литературе [см.9] отмечается значительная согласованность моделей В.А.Амбарцумяна с теорией расширяющейся Вселенной. “Таким образом, теория расширяющейся Вселенной, возможно, смыкается с концепцией академика Амбарцумяна, который, основываясь на собственных открытиях и открытиях своих сотрудников, а также на трудах зарубежных астрономов, распостраняет идею созидающего взрыва и на процессы звездообразования. Согласно этой концепции, и все известные нам космические объекты (галактики, звезды, газовые туманности) рождаются в процессе взрыва из сверхплотных, начиненных огромными запасами энергии сгустков дозвездного вещества. Поэтому-то звезды и возникают в виде разлетающейся, первоначально компактной группы, состоящей из многих тысяч или миллионов звезд” [9,c.165]. Однако, “пока никакой теории превращения гипотетической дозвездной материи в наблюдаемые космические объекты не существует, и это обстоятельство – одно из уязвимых мест в концепции В.А.Амбарцумяна”[9,c165].

Таким образом, главной проблемой гипотезы В.А.Амбарцумяна является выяснение природы и свойств “дозвездного вещества”. Если исключить из рассмотрения различные экзотические виды материи, существование которых в природе не известно, то наиболее реальным претендентом на роль “дозвездного вещества” может быть только естественное химическое вещество, но представленное далекими трансурановыми элементами с очень большими значениями Z. К настоящему времени этих элементов уже нет в природе, так как они исчезли по причине их естественной радиоактивности, превратишись в стабильные и радиоактивные элементы с порядковыми номерами Z менее 92. Данное предположение не является вполне оригинальным, так как в общем виде оно ужеизвестно в литературе. “Открытие естественной радиоактивности, превращающей одни элементыв другие, показало не только то, что атомы обладают внутренним строением, но также и то, что химический состав Вселенной нельзя считать неизменным во времени”[10,c.5].

О реальности рассматриваемого механизма радиоактивных преобразований далеких трансурановых элементов могут, частично, свидетельствовать результаты исследований некоторых древних пород Земли и других тел Солнечной системы. “Если тяжелые трансурановые элементы испытывают осколочное деление в твердых телах (минералах), то они оставляют треки – следы полета осколков деления. Ввиду высокой энергии деления сверхтяжелых трансурановых элементов треки от их осколков имеют большую длину, чем длина треков от осколочного деления плутония или урана. Так, если длина треков, возникающих от деления плутония и урана, находится в пределах 13-16 мк, то для осколков деления сверхтяжелых трансурановых ядер с Z=114 длина трековдолжна находиться в пределах 18 – 25 мк.

Изучение треков в некоторых лунных породах и метеоритах показало, что многие из них имеют длину, превышающую 20 мк. Обнаружены также особые изотопные аномалии ксенона, указывающие, что они могли возникнуть как отражение спонтанного осколочного деления сверхтяжелыхтрансурановых элементов в пределах Z =112 – 116.

Из сказанного следует, что химическая история Земли и других тел Солнечной системы связана не только с распадом ныне сохранившихся радиоактивных изотопов U-235, U-238, Th-232, K-40,но и с вымершими радиоактивными изотопами ” [11,c.65,66].

Приведенные и другие аналогичные результаты геохимических и физических исследований позволяют считать рассматриваемую гипотезу радиоактивного происхождения современных химических элементов как вполне реальный природный процесс. “В настоящее время довольно обосновано предположение о том, что на заре существования твердых тел Солнечной системы, вероятно,присутствовали также сверхтяжелые трансурановые ядра, пока еще не полученные искусственно”[11,c.65]. Из приведенного предположения можно сделать вывод о том, что верхняя граница периодической системы элементов в прошлые эпохи существования Вселенной находилась далеко за трансурановыми элементами. В процессе последовательного полного распада ядер наиболее тяжелых атомов эта граница постепенно перемещалась к меньшим атомным номерам и в современнуюэпоху достигла урана (Z=92). При этом за счет осколочного деления трансурановых тяжелых атомов и действия других реакций радиоактивности формировались массы вещества, состоящего из более легких атомов, вплоть до водорода включительно. Процесс смещения естественной границы химических элементов продолжается и в настоящее время [12,c.81].

С точки зрения рассматриваемого предположения естественное объяснение имеет и, активно изучаемая в настоящее время, “темная материя”. Это различные скопления обычного вещества, состоящего из нерадиоактивных элементов. При этом “темность” “темной материи” свойство временное . Как только перемещение верхней границы химических элементов доходит до атомов с наибольшими значениями Z, имеющихся в составе объекта “темной материи”, они начинают распадаться, выделяя энергию, и объект становится светящимся.

Гипотеза об исключительно распределительной функции гравитации в процессах перемещения и распределения вещества в пространстве, принятая в настоящей работе, не запрещает формирование в нем больших скоплений не светящегося вещества. Могут , например, существовать не излучающие объекты, сопоставимые по массе и размерам с самыми крупными звездами. В центре этих объектов могут быть ядра, состоящие из тяжелых не радиоактивных элементов шестого периода с Z от 73 до 80, а в средних и внешних слоях могут размещаться более легкие не радиоактивные элементы из 1 – 6 периодов. Такие объекты могут находиться внутри больших газовых и газопылевых скоплений, например, в таких, как темные области в Млечном Пути между созвездиями Лебедя и Центавра. Поэтому они являются полностью невидимыми, так как не испускают электромагнитное излучение и не отражают его по причине экранирования света от внешних источников протяженными слоями газопылевых скоплений. Их присутствие в галактиках может проявляться только через различные гравитационные эффекты, как это отмечается в работе [13,c.14] при рассмотрении особенностей “темной материи”.

Рассмотренный выше гипотетический механизм взаимодействия между силами растяжения пространства и веществом (вещество как замок, препятствующий расширению занимаемого им пространства) позволяет связать естественную радиоактивность элементов, точнее, спонтанное деление ядер их атомов, с растяжением пространства как следствие и причину. Глобальное расширение пространства создает в нем напряжение растяжения, которое стремится к распрямлению (уничтожению) всякой кривизны в нем. Этому напряжению противостоит прочность атомов и молекул вещества, удерживающих кривизну занимаемого ими пространства. В конечном счете ядерные силы противостоят силам растяжения пространства. Следовательно, ко всем ядрам атомов вещества, имеющимся во Вселенной, приложены силы, действующие на их разрыв. В первом приближении можно считать, что разрывающие ядро силы имеют сферическое симметричное распределение, а их суммарный потенциал пропорционален количеству нуклонов в ядре. Поэтому наибольшие разрывающие усилия приложены к тем ядрам атомов, имеющимся во Вселенной, которые в данныймомент времени её развития имеют максимальные значения Z. В результате у таких ядер происходят процессы спонтанного деления, являющегося наиболее фундаментальным процессом естественной радиоактивности элементов.

Таким образом, спонтанное деление ядер наиболее крупных атомов химических элементов является по существу пластической деформацией вещества Вселенной (подобно тому, как происходит деформация и разрыв стальных стержней в лабораториях по изучению сопротивления материалов). Эта деформация сопровождается гигантским выделением энергии в виде излучения звезд, галактик и других объектов Вселенной. Поэтому вся система вещества и пространства Вселенной не является полностью упругой системой – в ней, наряду с упругими свойствами (кинетическиепроцессы,обеспечивающие движение космических тел по эллиптическим орбитам), происходят и пластические деформации, определяющие наблюдаемое расширение пространства между галактиками. Можно предположить, что если бы прекратилось спонтанное деление ядер атомов и другие процессы их радиоактивного распада, то прекратилось бы разбегание галактик, а также исчезло бы и излучение всех современных излучающих объектов (кроме излучений прежних эпох). Вселенная стала бы абсолютно упругой системой, движение тел в которой определялось бы кинетическими законами упругих колебательных процессов.

Рассмотренные гипотезы о взаимодействии растянутого пространства и вещества Вселенной определяют сущность двух важнейших физических явлений – гравитации, имеющей только распределительную функцию, и естественной радиоактивности вещества. Оба эти процесса являются следствием действия сил растяжения и упругости пространства, определяемого свойствами физического вакуума или, по современным гипотезам, его «темной энергией» [см. 14].

Если гравитация действительно осуществляет только функцию перемещения и распределения вещества в пространстве, то процессы образования атомов химических элементов в недрах звезд оказываются невозможными или маловероятными. Поэтому единственным процессом, обеспечившим появление их (атомов) во Вселенной, остается одноразовый и непродолжительный процесс нуклеосинтеза наиболее крупных атомов последнего 9-го периода таблицы химических элементов (современной версии) в начальных стадиях "Большого взрыва".
Как известно, в намечаемых исследованиях на Большом адронном коллайдере предполагается осуществлять не только протон-протонные столкновения, но и столкновения ядер свинца. Поэтому можно предполагать, что при удачных реализациях опытов с ядрами атомов свинца могут образовываться на короткие мгновения ядра атомов 8-го периода, например, 164-го элемента. Регистрация появления таких атомов была бы весомым, хотя и косвенным, подтверждением правильности представленных в настоящем сообщении гипотез.

Литература

1.Грушинский Н.П., Грушинский А.Н. В мире сил тяготения. – 3-е изд. – М.: Недра, 1985. – 151с.
2.Климишин И.А. Релятивистская астрономия/ Пер. с укр. – 2-е изд. – М.: Наука, 1989. – 288с.
3.Адлер С.Л. А.Д.Сахаров и индуцированная гравитация// Природа. – 1990. – №8. –с. 62 – 65.
4.В. Л. Гинзбург. О некоторых успехах физики и астрономии за последние три года// УФН. – 2002. – №2. – с. 213 – 219.
5.Новиков И.Д. Как взорвалась Вселенная. – М.: Наука, 1988. – 176 с.
6.Ритус В.И. «Если не я, то кто?»// Природа. – 1990. – №8. – с. 10 – 19.
7.Белостоцкий Ю. Почему падает яблоко?// Социалистическая индустрия. – 1983г. 12.05.
8.Амбарцумян В.А. Основная проблема космогонии/ Будущее науки. – Изд. «Знание». – 196 – с. 92 – 100.
9.Зигель Ф.Ю. Вещество Вселенной. – М.: Химия, – 1982.
10.Чечев В.П., Крамаровский Я.М. Радиоактивность и эволюция Вселенной. – М.: Наука,1978.
11.Войткевич Г.В. Происхождение и химическая эволюция Земли. – М.: 1983. – 168с.,ил.
12.Трифонов Д.Н. Радиоактивность вчера, сегодня, завтра. – М.: Атомиздат, 1966. – 111с.
13.Смольников А.А. Темная Материя во Вселенной// Природа. – 2001. – №7. – с.10 – 19.
14.Игорь Караченцев,Артур Чернин.Острова в океане темной энергии//В мире науки,№11,2006.

Вишневский А.С.
Alfer0k
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 25
Зарегистрирован: 21 окт 2009 22:36
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Дополнение к сообщению

Непрочитанное сообщение Alfer0k » 22 ноя 2009 02:44

Цитата из литературного источника [1] :
"Неоднократно делались попытки привлечь к объяснению дальнодействия притяжения эфир - особое вещество, заполняющее все простанство и создающее среду между отдельными космическими объектами. Но какими бы свойствами ни наделяли эфир, они не позволяли объяснить это странное явление - взаимодействие масс, никак и ничем не связанных. Эта проблема так и остается нерешенной [1, с.28].
Alfer0k
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 25
Зарегистрирован: 21 окт 2009 22:36
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Схема сдвижения компактн. объектов в растянутом пространстве

Непрочитанное сообщение Alfer0k » 16 янв 2010 03:47

Для иллюстрации процесса сдвижения космических компактных объектов под действием упругих напряжений растянутого пространства ниже приведена схема этого механизма.
Изображение
На схеме представлены два компактных объекта M и N. Эти объекты создают искривление пространства. Окружности голубого цвета условно показывают распределение градиентов кривизны вокруг них. Дуги DAC и CBD определяют некоторое одинаковое значение градиентов кривизны вокруг этих объектов. Общий контур указанных дуг имеет форму, примерно похожую на повернутую цифру 8. Напряжения растянутого пространства, показанные на схеме стрелками синего цвета, преобразуют контур дуг DAC и CBD в окружность Е, показанную синим цветом. Такое преобразование конфигурации кривизны вокруг объектов M и N выталкивает их до полного сближения и объединения в один объект. Красными стрелками показано направление действия вытакивающих сил, определяемых упругостью растянутого пространства.
Alfer0k
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 25
Зарегистрирован: 21 окт 2009 22:36
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.


Вернуться в Общение астрономов и любителей

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 9

cron