Лекции о Солнце - читать онлайн книгу. Автор: Сергей Язев cтр.№ 32

Оказывается, тесная пара из двух нейтронных звезд может слиться. В результате происходит чудовищный выброс энергии. Часть уходит в так называемые гравитационные волны (такой процесс впервые был зафиксирован в 2017 году). Другая часть выделившейся энергии порождает термоядерные реакции, в результате которых возникают ядра тяжелых элементов, включая золото, платину и другие, и этот процесс также был надежно зафиксирован спектральными методами в 2017 году…

Это означает, что если у читателя есть золотые и серебряные вещи, он (читатель) должен четко осознавать: атомы, из которых состоят его драгоценности, появились на свет 7–10 миллиардов лет назад во время исторического взрыва какой-нибудь древней сверхновой либо слияния не менее древних нейтронных звезд. Иные способы построить эти атомы на сегодняшний день нам неизвестны.

Другими словами, неизбежен следующий вывод. Солнце – звезда как минимум второго (а скорее всего, третьего) поколения. И само Солнце, и планеты, включая Землю, сформировались из единого газопылевого облака, которое, в свою очередь, являлось продуктом взрыва древней сверхновой. Этот взрыв в далеком прошлом образовал огромное облако газа и насытил его атомами тяжелых элементов. Есть данные, согласно которым можно утверждать, что такой взрыв был не один: похоже, что взрывавшиеся сверхновые за несколько этапов впрыснули эти атомы в протопланетное облако, а значит, и в будущее Солнце.

Здесь, по-видимому, нам следовало бы остановиться и немного подумать.

Теория термоядерного синтеза, разработанная командой физиков под руководством Ханса Бете, объясняет происхождение огромной энергии, излучаемой Солнцем. Однако эта теория достаточно сложна и на первый взгляд состоит из слишком большого количества сильных допущений и предположений. Расчеты, позволяющие утверждать, что же, собственно, происходит в глубоких недрах нашего светила, вообще говоря, могут содержать ошибки. Более того, они в принципе могут оказаться неправильными. В прошлом подобных случаев (появления неверных теорий) было более чем достаточно.

Почему же мы все-таки уверены, что теория термоядерного синтеза в центре Солнца верна?

Можно заметить, что есть люди, которые отрицают эту теорию до сих пор. Автору лично известен как минимум один человек, который утверждает, что термоядерный синтез в ядре Солнца невозможен. Его аргументы таковы: в центре Солнца водород уже давно превратился в гелий, и реакции должны были давно прекратиться, потому что водородное топливо в ядре звезды уже кончилось. А ближе к поверхности Солнца термоядерные реакции невозможны, поскольку там недостаточно высоки температуры и плотность…

В свое время в Доме Книги (здании компании «Зингер») в Санкт-Петербурге был целый отдел, где продавались книги, изданные авторами на собственные средства. В некоторых из них жестко критиковались теория относительности и другие научные теории, в том числе и теория ядерного синтеза в приложении к звездам и Солнцу. Предлагались иные версии. Насколько мне известно, есть и сегодня (или были недавно) последователи Н. А. Козырева, развивающие его идею процесса преобразования времени в энергию в недрах звезд.

Тем не менее, эти альтернативные концепции в энциклопедиях и учебниках не упоминаются. Неужели дело в крайнем консерватизме официальной науки (в чем ее упрекают оппоненты), которая не допускает конкуренции и новых свежих идей?

Дело совсем не в том.

Выше уже говорилось, что научный метод строится на нескольких базовых принципах (подробнее об этом сказано в моей книге «Мифы минувшего века»).

Первый принцип называется принципом верификации. Его смысл состоит в следующем: любое научное утверждение должно быть доказано. Пока нет надежных доказательств, в утверждение еще не есть научная теория, а только гипотеза, которая может оказаться неверной.

Второй принцип, известный как принцип фальсификации, утверждает: любое научное утверждение должно быть проверяемым. Научная гипотеза должна обязательно выдвигаться в комплекте с предложениями, как можно эту гипотезу проверить. Эти предложения, как правило, выглядят таким образом: если гипотеза А верна, то должен наблюдаться эффект В.

Кроме того, новая научная гипотеза не должна противоречить уже известным, надежно доказанным данным. Она обязана включить в себя и их (возможно, объяснив по-новому)! Этот третий принцип обычно называют принципом логичности.

На самом деле научный метод основан не только на упомянутых принципах, но мы остановимся на этих, самых важных.

Может ли концепция термоядерного синтеза в недрах Солнца подтверждаться какими-то предсказаниями, сделанными в рамках этой концепции? Можем ли мы проверить эти предсказания на практике? Если прогнозы, основанные на проверяемой концепции, подтвердятся, мы получим мощный довод в пользу ее правильности.

Проверить на практике теорию термоядерного синтеза крайне сложно. Дело в том, что реакции текут в ядре Солнца, до которого нам не добраться! Эти реакции скрыты под гигантской толщей раскаленной плазмы. На первый взгляд, невозможно точно сказать, что именно разогревает Солнце изнутри – термоядерный синтез либо что-то иное, – например, множество маленьких человечков, которые сжигают какое-то топливо в печке.

Но оказывается, способ проверки существует. Давайте вспомним о нейтрино! Это частицы, которые практически не взаимодействуют с веществом и способны пройти сквозь всю толщу Солнца (или Земли), даже не заметив этого. Согласно теории термоядерного синтеза, любая звезда, в недрах которой идут термоядерные реакции, должна извергать громадное количество нейтрино. Изложенная в предыдущей лекции теория способна сказать, сколько частиц должно выходить из недр светила. Если нам известна общая светимость Солнца, мы можем рассчитать, сколько протонов в ядре светила должны ежесекундно вступать в реакцию, чтобы обеспечить известный выход энергии. Согласно теории, образование одного ядра атома гелия (альфа-частицы) сопровождается выходом двух нейтрино. Кроме того, теория предсказывает, какая именно энергия выделяется при этом процессе.

Соответствующие расчеты дают астрономическое число: при данной светимости, если теория термоядерного синтеза верна, в недрах Солнца должны производиться 10³⁸ нейтрино в секунду! Эти частицы летят от Солнца во все стороны. Зная расстояние от Солнца до Земли, опять-таки нетрудно вычислить, какова должна быть плотность потока нейтрино на нашей планете. Здесь солнечных нейтрино на единицу площади, конечно, будет гораздо меньше, но все-таки очень много: расчеты показывают, что на каждый квадратный сантиметр на Земле каждую секунду должны падать 100 миллиардов нейтрино!

Это сильный вывод. Читатель, относящийся с доверием к теории термоядерного синтеза, должен смириться с тем, что сквозь каждый квадратный сантиметр поверхности его тела каждую секунду проносится порядка 100 миллиардов невидимых частиц! Ни люди, ни нейтрино этого не замечают: эти удивительные частицы, согласно теории, могут пролететь сквозь всю Землю, не взаимодействуя на своем пути ни с одним атомом, из которых состоит наша планета.