Т. Х. Газизов
ПРОБЛЕМЫ
ПРОИСХОЖДЕНИЯ, СТРОЕНИЯ И РАЗВИТИЯ
ВСЕЛЕННОЙ
Второе сообщение
Казань,
2009
УДК
523. 855
Издание осуществляется по
решению
Научно-технического совета
ООО «ЦСМРнефть»
при Академии наук Татарстана
Газизов Т.Х. Проблемы
происхождения, строения и развития Вселенной (второе сообщение). – Казань,
2009. – 19 с.
В первом сообщении (http://314159.ru/gazizov/gazizov1.htm) было представлено аналитическое обсуждение и обобщены
причинно-следственные последствия Большого Взрыва в ряду причинно-следственных
последствий взрывов, происходящих в атмосфере воздуха и взрывов звезд, ядер галактик
и квазаров, происходящих в космическом пространстве в физическом вакууме. На
основе такого обобщения предложена новая
теория волнового расширения Вселенной, происходящего за счет удаления волнового
слоя ударной волны от центра взрыва, сопровождающегося синхронным заполнением
вновь открывающегося вселенского пространства веществом волнового слоя,
сбрасываемого с внутренней поверхности ударной волны. Было показано так же, что
такая теория легко решает ряд сложных проблем, необъяснимых в рамках теории
Большого Взрыва.
Представленное ниже
второе сообщение посвящено обсуждению состава – главного ряда иерархической
последовательности определяющих, генетически родственных материальных
составляющих Вселенной.
©Т.Х.
Газизов, 2009.
2. ГЛАВНЫЙ РЯД ИЕРАРХИЧЕСКОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ, ГЕНЕТИЧЕСКИ РОДСТВЕННЫХ МАТЕРИАЛЬНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ВСЕЛЕННОЙ
В результате аналитического обсуждения свойств
материальных составляющих Вселенной, начиная от фотонов и кончая галактиками,
показано, что они могут быть расположены в ряд иерархической
последовательности: фотоны, электроны, атомы, звезды, галактики, Вселенная.
Показано также, что
каждый предыдущий член ряда является исходным материалом для рождения
последующего члена ряда последовательности. Материальные составляющие Вселенной
имеют однородный состав и между ними, по всему ряду последовательности,
существует сквозное генетическое родство.
В ряд иерархической
последовательности введено понятие о гипотетических наименьших частицах – носителях
энергии, формирующих вселенскую среду, в океане
которых рождаются и купаются фотоны, электромагнитные волны радиодиапазона и
все другие виды материальных составляющих Вселенной.
Показано, что превращения
в ряду иерархической последовательности протекают также и по схеме кругооборота
в системе.
Высказано предположение
что, если Вселенная развивается по схеме поочередного расширения и сжатия
системы, то эти процессы не относятся к категории осциллирующих. Фаза
расширения Вселенной не отвечает требованиям единственности степени свободы:
она осложняется процессами кругооборота в системе. Приводит не только к нарушению
принципа единственности степени свободы, но и к временным и местным изменениям
качественного и количественного состава во вселенской системе.
По определению
астрономия (Astron – звёзды, nomos – закон (греч.)) изучает звёздный мир Вселенной. Поэтому много
столетий подряд звезды принимались как единственные составляющие мироздания.
Пробуждение наступило лишь в начале 20 века, после обнаружения в межзвёздном пространстве
спектральных линий химических элементов и фрагментов молекул некоторых
химических соединений. Это открытие дало толчок к разработке уникальной,
глубоко проработанной теории расширяющейся Вселенной, образовавшейся в
результате Большого Взрыва. Теория довольно убедительно объяснила
последовательность и условия возникновения квантов света, нейтрино, электронов,
позитронов, атомов водорода и гелия, явившимися впоследствии стройматериалами образования всего звёздного мира. Стало
очевидно также, что микрочастицами и химическими элементами заполнено все
межзвёздное пространство. Отсюда следует, что любая попытка объяснить
происхождение и развитие Вселенной должна отвечать требованиям, что Вселенная
состоит из широкого спектра различных видов материальных составляющих, начиная
от квантов света и кончая галактиками. Теории и гипотезы, посвященные вселенским
проблемам, должны быть направлены на определение места и роли каждого члена вселенского
сообщества материальных составляющих; установление их «старшинства» в
сообществе и генетической связи между ними; построение ряда иерархической
последовательности членов всего сообщества с целью максимально полного описания
жизни Вселенной в динамике её развития.
Попытки построить ряд
иерархической последовательности членов вселенского сообщества были предприняты
и раньше. Согласно одной из них во Вселенной имеется бесконечная
последовательность систем все более высокого порядка: звёзды объединены в
галактики, галактики – в скопления галактик, скопления образуют сверхскопления
и т.д. до бесконечности. Здесь, несомненно, имеется рациональное зерно. Однако
эта привлекательная модель не учитывает участие в процессе целого ряда членов
вселенского сообщества. Она охватывает лишь около 4% массы вселенского вещества. Не раскрывает взаимозависимость,
взаимопревращения и взаимодействия между членами всего ряда сообщества и
движущую силу развития Вселенной в целом.
2.1. Ряд иерархической последовательности
материальных составляющих Вселенной
Очевидно, при
составлении ряда иерархической последовательности материальных составляющих
Вселенной, прежде всего, следует определиться критериями отбора членов ряда,
раскрыть причины рождения каждого члена ряда, выяснить их свойства и взаимоотношения
между одноименными и разноименными его составляющими. Эти критерии должны
основываться на наличие генетической связи не только между смежными членами
ряда иерархической последовательности, но также и на сквозном родстве между
всеми составляющими Вселенной.
В результате анализа
обширного материала, накопленного в самых различных областях науки, и
критического отбора ключевых составляющих Вселенной, мы составили следующий ряд
их иерархической последовательности: фотоны (Ph), электроны (Е), атомы (А), звёзды (S), галактики(G),
Вселенная(W). Этот ряд полностью совпадает с
последовательностью материальных составляющих Вселенной, предсказанной теорией
Большого Взрыва. Для более убедительного подтверждения жизнеспособности
предлагаемого ряда иерархической последовательности ключевых материальных
составляющих Вселенной рассмотрим основные свойства каждого члена ряда в
соответствии с последними достижениями физики, химии и астрономии на уровне
учебного материала, предназначенного для студентов высших учебных заведений.
2.1.1. Фотоны
Фотоны (кванты)
представляют как наименьшее количество энергии электромагнитного излучения,
обладающего корпускулярными и волновыми свойствами.
Известно, что
γ-кванты, обладающие энергией более 1 Мэв, способны образовывать
электрон-позитронные пары, которые при столкновении между собой обратно трансформируются
в фотоны с выделением эквивалентной энергии. При столкновении электронов с
позитронами наблюдается также обратимое образование нейтрино и антинейтрино:
|
γ + γ D + е+ + еֿ D ν + νˉ |
(1) |
2.1.2.
Электроны
Электрон – отрицательно
заряженная частица, входящая состав всех видов атомов химических элементов.
Заряд его 1,602∙10ˉ¹⁹ Кл, а масса 9,109ˉ² г.
Элементарную частицу, имеющую массу, равную массе электрона и заряд, равный по
величине, но противоположный по знаку заряда электрона называют позитроном.
Основные свойства электронов
определяются наличием у них электрического заряда, электроны обладают
электрическим (электромагнитным) полем, через которое они испытывают
воздействие внешних электромагнитных полей. Одноименные электрически заряженные
частицы взаимно отталкиваются, а разноименные – притягиваются. Сила взаимодействия
между заряженными телами зависит от величины зарядов на них и от расстояния
между ними.
Вокруг проводника, по
которому проходит электрический ток, возникают круговые магнитные силовые
линии. При движении проводника в магнитном поле в проводнике возникает
электрический ток. На этой основе созданы генераторы электрического тока,
трансформаторы, выпрямители переменного тока, электромагниты и другие приборы,
и агрегаты бытового и промышленного назначения.
2.1.3. Атомы
Атом (с греч. - неделимый) является частицей,
входящей в состав химического вещества. Атомы различных химических элементов
отличаются друг от друга атомными массами, строением, химическими и физическими
свойствами. В центре атома находится атомное ядро, которое несет положительный
заряд. Вокруг ядра атома, образуя внешнюю оболочку, движутся электроны, число
которых в нейтральном атоме равно заряду ядра. Электроны в атомах располагаются
слоями. Чем сложнее атом, тем больше в нем электронных слоев. Химические
свойства и образование химических связей между ними определяются электронами
наружного слоя электронной оболочки и могут иметь ковалентный, ионный,
координационный или иной характер.
Процессы,
происходящие на ядрах химических элементов, называют ядерной реакцией. Наиболее
распространенный ßֿ-распад сопровождается испусканием электрона (ßֿ-частица).
При этом выделяющаяся энергия уносится с антинейтрино νֿ. ßֿ-распад
сопровождается с увеличением заряда ядра на единицу. При этом массовое число не
изменяется. Например, ßֿ- распад изотопа тория – 234 происходит с образованием изотопа
протактиния – 234
|
|
(2) |
Для ядер с числом нейтронов, меньшим числа протонов, характерен позитронный
распад (ß⁺-распад). Например, ß⁺-распад изотопа углерода – 11 с
образованием изотопа бора – 11 происходит с уменьшением заряда ядра на единицу,
а массовое число при этом не изменяется:
|
|
(3) |
При захвате электрона ядром элемента один из протонов ядра превращается в нейтрон. Такое
превращение калия – 40 в аргон – 40 происходит по схеме:
|
|
(4) |
Наиболее глубокое изменение ядра наблюдается при α - распаде.
Например, α – распад урана - 234 сопровождается образованием тория – 230
и гелия - 4:
|
|
(5) |
Период полураспада для различных элементов и их изотопов очень сильно отличается
друг от друга и изменяется в диапазоне от долей секунды до многих тысяч
миллионов и миллиардов лет.
В ядерных реакциях, вызываемых бомбардировкой ядер химических элементов быстрыми
нейтронами, протонами, α - частицами и другими атомными ядрами, одна из
бомбардирующих частиц захватывается ядром - мишенью, и при этом образуется промежуточное
составное ядро с продолжительностью жизни около 10ֿ
с. Последнее испускает элементарную частицу или легкое ядро и превращается в
новое ядро. Так, при облучении азота α - частицами был получен кислород –
17. в этой реакции в качестве промежуточного составного ядра образуется изотоп
фтора – 18:
|
|
(6) |
При облучении урана – 235 тепловыми нейтронами на один затраченный нейтрон
освобождаются 3 новых нейтрона, которые ведут
|
|
(7) |
реакцию дальше, вызывая лавинообразное увеличение числа расщепляющихся ядер
исходного урана по разветвлено-цепному механизму (рис.1).
Рис.1. Схема цепной реакции
распада 235U.
Если разветвлено-цепную реакцию не регулировать, то процесс завершается
мощным взрывом. На этом основан принцип действия атомной бомбы. Управляемые
реакции деления ядер используются в ядерных реакторах для получения больших
энергий.
Реакции слияния (синтеза) атомных ядер в более сложные ядра называют
термоядерными. В качестве примера можно привести синтез гелия из ядер водорода:
|
4 |
(8) |
Термоядерные реакции сопровождаются с выделением колоссальной энергии. Так,
в результате синтеза гелия из водорода выделяется энергия, равная 6,87 МэВ (644
млн. кДж) на 1г водорода. Она в 15 млн. раз больше энергии, получаемой при
сжигании 1г высококалорийного каменного угля.
2.1.4. Звёзды
Звезда – шарообразный объект,
состоящий из раскаленных газов. Наше Солнце является типичным примером звезды
средней величины. Радиус Солнца –
Звезды образуются из протозвезд, состоящих в основном из атомов водорода и
гелия. Сжатие протозвезды сопровождается с ростом температуры и внутреннего
давления. По достижению температуры до нескольких миллионов кельвинов, в
центральных областях протозвезды начинаются термоядерные реакции на ядрах
легких элементов, что замедляет процесс сжатия протозвезды. После подключения
термоядерных реакций с участием ядер более тяжелых элементов сжатие
останавливается, наступает равновесие сил собственной гравитации и внутреннего
газового давления. С этого момента протозвезда становится звездой. Протозвезды
с массой близкой солнечной и более развиваются в голубые гиганты, которые после
выгорания в них всего водорода достигают стадии красного гиганта. В
протозвездах с массой меньше 0.3 солнечной температура развивается не достаточно
высоко, чтобы протон - протонная ядерная реакция прошла полностью. Процесс
останавливается на стадии образовании красного карлика.
После завершения стадии эволюции красного гиганта начинается стадия сжатия
его ядра, приводящая к повышению температуры до 10 кельвинов
и более. В результате в ядре начинается тройная реакция превращения гелия в
углерод, а также в более тяжелые элементы. У таких звезд имеется наружный слой,
в котором продолжает происходить водородная ядерная реакция. Эта фаза эволюции
звезды с двумя слоями ядерного выделения энергии занимает около миллиона лет. На
заключительном этапе этой фазы, от ядра, состоящего из тяжелых элементов,
покрытой тонкой гелиевой «корочкой», медленно отделяется планетарная
туманность, которая далее с ускорением отдаляется от центра.
Установлено, что ядра планетарных туманностей представляют белых или
голубых карликов.
Массы белых карликов не слишком отличаются от массы Солнца. Их радиус достигает
всего 5000км. Средняя плотность такой звезды около 4∙10⁶ г/см³. Общая численность
белых карликов в галактике составляет до 10% от всех звёзд.
Массы планетарных туманностей в среднем равны 0,1 массы Солнца. Они отдаляются
от центра со скоростями 10 - 30 км/с, а их возраст около 10000 лет. К концу
жизни туманности рассасываются и перестают быть видимыми. По мере отдаления от
центра планетарная туманность постепенно рассеивает содержимое своего состава в
межзвездное пространство. Происходит обогащение среды более тяжелыми атомами,
которые участвуют в дальнейшем в формировании звезд нового поколения.
В Галактике многие звезды объединены в системы, состоящие из двух, трех и
т.д. до десяти звёзд. У тесных пар они так близки друг к другу, что там
происходят процессы приливов и перетекания газовых масс от одной звезды к другой.
А в некоторых парах расстояние между звездами может составить десятки тысяч
астрономических единиц.
Рассеянные звёздные скопления содержат в своем составе от нескольких
десятков, сотен и до тысяч звёзд. Эти виды скоплений не имеют строго очерченную
форму.
Самыми крупными коллективными членами Галактики являются шаровые звёздные
скопления, которые насчитывают в своем составе сотни тысяч, а иногда свыше
миллиона звезд. Шаровые скопления имеют правильную форму. В них наблюдается
постепенное разряжение звезд от центра к периферии скопления. В центральных
областях шарового скопления звезды расположены настолько плотно, что их
изображения на фотопластинке сливаются. Звездное население шаровых скоплений
сильно отличается от звездного населения рассеянных скоплений. Например, в
шаровых скоплениях много переменных звёзд, а в рассеянных скоплениях их очень
мало. Периоды изменения блеска переменных звёзд в них несколько, а то и десятка
дней, тогда как шаровые скопления изобилуют короткопериодическими цефеидами с
периодом изменение блеска меньше сутки. В рассеянных скоплениях много газа и
пыли, а в шаровых скоплениях газа вовсе нет, а пыль, если имеется, то в очень
малом количестве. Рассеянные скопления тесно сосредоточены у плоскости
симметрии Галактики, а вся совокупность шаровых скоплений образует как бы
самостоятельную сферическую систему, проникающую в тело всей Галактики. К
настоящему времени в Галактике открыто 132 шаровых скоплений. Если допустить,
что в каждом шаровом скоплении в среднем содержится около миллиона звезд, то
общее число звёзд в этих скоплениях составит всего лишь тысячную долю всех
звёзд Галактики. По-видимому, шаровые скопления не могут претендовать на роль
зародышей вновь рождающихся галактик.
2.1.5. Галактики
Галактика – гигантская, высокоорганизованная звездная система, объединяющая
в своем составе многие миллиарды звёзд. Галактики отличаются многообразием их
форм и строений. По данным наблюдений среди ста галактик имеются 17
эллиптических, 80 спиральных и 3 неправильных галактик.
Эллиптические галактики имеют вид эллипсов или кругов, в которых
наблюдается постепенное уменьшение яркости от центра к периферии. Они состоят
из красных и желтых гигантов, красных и желтых карликов и некоторого количества
белых звёзд не очень высокой светимостью. У них отсутствуют бело-голубые
гиганты и сверхгиганты, нет пылевой материи. Внешне эллиптические галактики
отличаются друг от друга в основном степенью их сжатости. Среди эллиптических
галактик, входящих в состав скоплений галактик преобладают сжатые, а вне
скоплений – слабо сжатые или сферические. Галактики, входящие в состав
скоплений являются гигантскими, а галактики, не входящие в состав скоплений –
карликами.
Спиральные галактики весьма многообразны. Они состоят из центрального ядра
и выходящих из него спиральных ветвей. В зависимости от степеней развития
ветвей и размеров ядра спиральные галактики разделяются на подклассы.
Галактики, обладающие большими ядрами и слабо развитыми ветвями, обозначаются –
Sa. Галактики с более развитыми спиралями разветвленными ветвями обозначают –
Sb. Ядра Sb меньше, чем ядра Sa. Галактики с сильно разветвленными,
разделяющимися на несколько рукавов ветвями и ядрами малыми по сравнению с
ядрами галактик Sb, относятся к галактикам типа Sc.
Спиральные ветви спиральных галактик представлены в основном горячими, а не
всеми типами звёзд. В спиральных ветвях галактик сосредоточены также основные
массы межзвёздного газа и межзвёздной пыли. У спиральных галактик нет
преимущественной ориентации в пространстве. Часть из них в определённой области
неба обращена к нам своим ребром, а часть – наблюдается в плане.
Считается, что галактики, которые при формировании получили достаточное количество
вращательного движения, приняли сильно сжатую форму и в них развились спиральные
ветви. Галактики же, которые при формировании получили меньшее количество
вращательного движения, оказались менее сжатыми: эволюционировали и эволюционируют
в виде эллиптических галактик.
Галактик, не обладающих симметрией и правильной формой строения, именуют неправильными
галактиками. По данным расчетов галактики, имеющие неправильную форму, по
истечении времени, в результате движения звёзд в общем силовом поле системы
должны стать симметричными и иметь правильную форму. То есть, можно считать,
что неправильная форма у галактик сохранилась вследствие того, что они не
успели принять правильную форму. Можно считать также, что галактика могла стать
неправильной вследствие искажения ее формы в результате взаимодействия с другой
галактикой.
К классу галактик по ряду свойств относят также квазары, лацертиды,
N-галактики и квазаги.
Галактики, также как и звёзды, имеют склонность к образованию групп и
скоплений различной численности. Такое свойство у галактик выражено намного
сильнее, чем у звёзд. Большинство галактик являются членами групп или скоплений
и только незначительная часть галактик располагается в общем поле. Местная
система, насчитывающая вместе с нашей Галактикой 17 членов, является примером
очень распространенного типа групп галактик. Более крупные объединения содержат
в своем составе сотни, тысячи, и десятки тысяч, а сверхскопления – до сотен и
более тысяч галактик. Галактики, близко расположенные друг к другу, иногда
бывают связаны между собой полосой светящейся материи. Часто эти светящиеся
полосы являются продолжением спиральных ветвей.
Известно, что в ядрах галактик происходят грандиозные взрывные процессы,
разгоняющие из центра во все стороны водородный ветер, обогащенный дважды и
трижды ионизованными атомами более тяжелых элементов (кислород, сера, неон и
др.), который подпитывает межзвёздное пространство газовым потоком, участвующем
далее в формировании звёзд нового поколения. Квазары и некоторые лацертиды и
N-галактики, отнесенные к классу молодых галактик, наблюдаются как слабые
звёздочки, окруженные планетарными туманностями, свидетельствующими, что на
этих объектах в далеком прошлом произошли мощные взрывы. Планетарные туманности
этих объектов, очевидно, рассеивают в пространстве материал, сбрасываемый с их
поверхности, который идет на обогащение нового поколения звёзд тяжелыми
элементами.
2.1.6. Сингулярность или начало начал Вселенной
Из краткого анализа основных свойств – членов ряда иерархической
последовательности материальных составляющих Вселенной (разделы 2.1.1 –
2.1.5.), следует, что они изучены достаточно полно. Достоверность результатов
исследований закреплена экспериментами, расчетами, наблюдениями и поэтому
достигнутые результаты могут быть применены с большой степени уверенностью при
трактовке происхождения и развития Вселенной с единой точки зрения и во
взаимосвязи всех членов рассматриваемого ряда последовательности.
Здесь мы не можем утверждать, что в ряду последовательности учтены все
определяющие члены материальных составляющих Вселенной. Так, например, почему
планеты (спутники звёзд) не отнесены к членам ряда последовательности, тогда
как звёзды – «спутники» галактик являются полноправными членами этого ряда?
Здесь и «за» и «против» можно привести целый ряд предположений. Однако
думается, что введение в ряд последовательности дополнений и изменений будет
целесообразнее после проведения дополнительных исследований и дискуссий. В
данный момент нам представляется важным и необходимым выяснить вопрос: может ли
существовать в левой крайней части ряда иерархической последовательности
(раздел 2.1) наименьший (меньший, чем фотон) ключевой материальный составляющий
член ряда?
Как известно, фотоны обладают как корпускулярными, так и волновыми
свойствами. Так как волны распространяются в средах (например, звук распространяется
в воздушной среде, жидкостях и твердых телах), то очевидно, что
электромагнитные волны, в том числе свет, также должны распространяться в
некоторой среде. Отсюда следует, что фотоны (кванты света) распространяются в
среде, состоящей из еще более мелких, не описанных в науке, но существующих в
природе материальных частиц. На основании этой гипотезы в левую часть
рассматриваемого ряда иерархической последовательности можно ввести
дополнительно еще один наименьший, возможно первый член, лежащий в основе
формирования квантов света – прародителей материальных образований мироздания.
Так как понятие «среда» понимают как окружение, в котором находится
что-либо или протекают какие-либо процессы, то это окружение не может быть
абсолютной пустотой. То есть, среда, в которой распространяется свет, должна
состоять именно из тех мельчайших частиц, которые способны образовать кванты
света и электромагнитных волн в широком диапазоне. Они, очевидно, должны быть
легче фотонов на много порядков. Этим гипотетическим частицам мы присвоили
название «Tagiron», которое формируется из словосочетания tag (нем.) –
день и iron (англ.) – железо: железная основа рождения дня – света. Здесь, очевидно,
было бы к месту другое название «Божон». Производное от «частицы Бога», которое
подчеркивало бы, что эти частицы представляют собой начало начал Вселенной. Но
такое название обязывает на очень многое. Ведь человечество давно стремится к
достижению самого наименьшего. Например, атом претендовал в свое время на
неделимость. Однако со временем были открыты электроны, позитроны, нейтрино,
фотоны. Естественно, возникает вопрос: а не являются ли гипотетические тагироны
новыми промежуточными частицами на пути к познанию «Бога», или «начала начал»?
Поэтому термин «тагирон» будет использоваться пока как предел наших абстрактных
представлений о мельчайших частицах, как стремление к познанию «начала начал» и
не более.
По нашему мнению, свет распространяется именно в среде таких мельчайших
частиц. Поэтому вполне можно допустить, что уплотненные сгустки или волновые
слои, состоящие из тагиронов, представляют собой фотоны (кванты света). То
есть, фотоны являются сильно сжатыми сгустками или волновыми слоями,
квантованными (пакетированными) из множества (~10ⁿ) тагиронов, которые
существуют, по-видимому, только в движении со скоростью света. Это процесс,
очевидно, обратим:
|
10ⁿТ D Ph (квант) |
(9) |
У фотонов нет состояния покоя. При остановке фотона каким - либо способом
он распадается на исходные тагироны с выделением энергии эквивалентной 10ⁿТ,
которую он приобретает при сжатии исходных тагиронов. То есть, квант это
наименьшее количество энергии света, уплотненного сгустка (волны или роя)
тагиронов, существующего только при движении со скоростью света. Поэтому фотоны
в состоянии покоя распадаются на тагироны и не обладают собственной массой
покоя.
Для прогнозирования приближенной массовой характеристики мы рассмотрели тагироны
в ряду известных микрочастиц: протонов, электронов, нейтрино и фотонов
(табл.1).
Судя по изменению массовых чисел микрочастиц (табл.1) величина массового
числа тагирона должна стремиться к минимуму. Приближенная интерполяция в ряду
протон, электрон, нейтрино, тагирон позволяет прогнозировать величину его
массового числа близким к 10 ˉ³⁶г. Очевидно при этом плотность и
твердость тагирона должны стремиться к максимально высоким значениям.
Из выше изложенного следует, что главный ряд иерархической
последовательности определяющих, генетически родственных материальных составляющих
Вселенной приобретает следующий вид:
тагироны (Т), фотоны (Ph), электроны (Е), атомы (А), звёзды (S), галактики (G), Вселенная (W).
Таблица 1.
|
№ п/п |
Микрочастицы |
Массовые числа, г. |
|
1 |
протон |
1.673∙10ˉ24 г. |
|
2 |
электрон |
9.109∙10ˉ28 г. |
|
3 |
нейтрино |
5.0∙410ˉ³² г. |
|
4 |
фотон* |
- |
|
5 |
тагирон |
? |
*не обладает массой покоя
Принимая во внимание понятие «тагирон», мы вплотную подходим к понятию сингулярность,
которая пока не имеет определённого толкования, не привязана к какому-либо материальному
образованию. Название сингулярность (англ. Singularity – необычайность,
особенность, странность, своеобразность) следует принимать как прямое указание
на пока ещё неопределенность наших представлений о сингулярности.
Принять гипотезу наличия мельчайших частиц мироздания тагиронов, которые являются
носителями наименьшей энергии и способны квантоваться в фотоны (а жесткие
γ-лучи фотонов способны, в свою очередь, образовывать
электроно-позитронные пары и давать начало происхождению всех видов материальных
составляющих Вселенной) – это значит, по-видимому, признать в плотно
«упакованных», сжатых в минимальном объёме тагиронах, наличие той самой
необычной, своеобразной и странной сингулярности.
Заметим, что принятие гипотезы о мельчайших частицах, в океане которых
рождаются и купаются все виды материальных составляющих Вселенной, дает
возможность понять физический смысл некоторых запутанных вопросов и не решенных
проблем астрономии. Так, например, весьма привлекательным, в таком случае,
становится считать, что природа «темной», не обнаруживаемой, не уловимой
материи, составляющей около 95% массы Вселенной, представлена не подающимися
регистрации тагиронами.
Опираясь на эту гипотезу, можно так же предполагать, что реликтовое
излучение, о котором шла речь в разделе 1.4 первого сообщения (http://314159.ru/gazizov/gazizov1.htm), возникает в результате
«глубинной ряби» тагиронов, возникающей во вселенском океане на пересечениях
электромагнитных волн светового диапазона, которые образуются в результате
космических взрывов. В данном случае речь идёт о взрывах, происходящих в
различных областях Вселенной с различной мощностью и распространяющихся во
Вселенной в различных направлениях.
При этом очевидно, образовавшийся в точках пересечения волн высокоплотный
сгусток тагиронов мгновенно распадается с генерированием холодного свечения.
Волны от «ряби», происходящие в отдалённых областях Вселенной, воспринимаются
нами как реликтовые излучения.
Можно полагать также, что недавно обнаруженные, мгновенно вспыхивающие слабые
голубые свечения, происходящие в открытом космическом пространстве и наблюдающиеся
со всех сторон, являются теми же точками пересечения (наложения) волн – центрами
«ряби», излучающие в видимой области спектра. Иное объяснение этому явлению
пока не предложено.
2.2. Единство состава и сквозное генетическое родство
материальных составляющих Вселенной
Из краткого анализа основных свойств членов ряда иерархической
последовательности материальных составляющих Вселенной следует, что каждый
предыдущий член ряда является исходным материалом формирования последующего
члена ряда последовательности. Таким образом, каждый предыдущий член ряда
входит в состав последующего члена. То есть, самые меньшие члены ряда
пронизывают весь ряд последовательности с начала до конца. Единство состава в
свою очередь указывает на генетическое родство всех материальных составляющих
ряда иерархической последовательности Вселенной, начиная с тагиронов до
галактик, и имеет сквозной характер. То есть, члены всего ряда
последовательности имеют одинаковый состав. Но при этом очевидно, что в составе
различных материальных составляющих, в зависимости от условий их существования
(масса, температура, плотность и др.) микрочастицы имеют различные структурные
компоновки и выполняют различные функции: отличаются свойствами, подчиняются
закономерностям коллективного бытия.
Из анализа свойств ряда последовательности следует также, что свойства их
исследованы достаточно полно, закреплены экспериментальными данными,
наблюдениями и расчетами. Полученные результаты обладают высокой степенью
достоверности и однозначно показывают, что материальный мир развивается в
направлении от простого материального образования к всё более и более сложному
материальному образованию.
На основании всего рассмотренного материала в совокупности (разд. 2.1.1 –
2.1.6) можно составить следующую объединенную схему, отражающую общие
закономерности развития Вселенной в ряду эволюции всех членов иерархической последовательности
материальных составляющих мироздания (рис.2).
Рис. 2. Схема
эволюции всех членов иерархической последовательности материальных составляющих
мироздания.
Некоторые пояснения к схеме:
- символом © обозначена сингулярность. Она в соответствии с гипотезой
о мельчайших частицах мироздания (раздел 2.1.6) является сверхплотным сгустком
тагиронов;
- уравнение © D Ph – процесс обратимого образования
квантов света, а также электромагнитных волн в широком диапазоне. Квантование
происходит в результате сжатия тагиронов в малом объеме в сгустки или волновые
слои;
- уравнение І D ІІ – в данном случае описывает
процесс «раздробления снгулярнорсти» на кванты света;
- уравнение ІІ D ІІІ – обратимое образование
электрон-позитронной пары при взаимодействии энергичных γ - лучей.
Показано экспериментально (раздел 2.1.1).
βˉ- распад и β⁺ - распад ядер химических
элементов сопровождается с отщеплением электрона (2) и позитрона (3).
Следовательно, электроны и позитроны содержаться в составе атомов и ядер атомов
в качестве составляющих частиц. То есть, электроны и позитроны, наравне с
другими микрочастицами, участвуют в процессе образования атомов химических
элементов: стадия III ⇄ IV (рис.2).
Звезды формируются из протозвезд,
состоящих, в основном, из атомов водорода и гелия IV ⇄ V. В формировании звезд нового поколения участвуют также
атомы более тяжелых элементов, образовавшихся в недрах звезд первого поколения
(раздел 2.1.4). В результате «объединения» многих миллиардов звезд в
высокоорганизованные системы образуются галактики (стадия V → VI на рис.2), которые способны далее объединяться в группы,
скопления и сверхскопления галактик (раздел 2.1.5). В итоге объединение всех
видов материальных составляющих иерархического ряда последовательности в полном
объеме, количестве и качестве в единую систему приводит к образованию
Вселенной.
Таким образом, образование каждого
последующего члена ряда последовательности из множества предыдущих путем
простого сложения или взаимодействия их между собой с образованием более
сложного, высокоорганизованного объекта, способного распадаться на исходные
объекты, убедительно показывает на единство состава и наличие сквозного
генетического родства материальных составляющих Вселенной.
2.2.1. Обратимость и кругооборот
в главном ряду членов иерархической последовательности
Следует заметить, что изменения,
происходящие в ряду иерархической последовательности, происходят не только в
сторону образования из простого более сложного члена ряда, обладающего более
высокой массой. Ряд стадий превращения в ряду последовательности происходит
обратимо или в соответствующих условиях последующие члены ряда способны
распадаться с образованием предыдущего члена или целого ряда из предшествующих
членов ряда. Процессы распада членов ряда последовательности, как правило,
имеют взрывной характер и протекают с образованием членов ряда меньшим массовым
числом (рис.2). К реакциям этого типа можно отнести, например, распад урана-234
(5) и урана-235 (7).
Взрывы звезд сопровождаются энергичным
отторжением содержимого внешнего слоя звезды в виде планетарной туманности,
состоящей из пыли и химических элементов, находящихся, в основном, в
ионизованном состоянии и сильным излучением световой энергии (рис. 2: стадии V →
IV, V → III, V → II). По
имеющимся данным пока нет сведений о распаде галактик с прямым образованием
звезд. Однако известно, что в ядрах галактик происходят взрывные процессы,
разгоняющие из центра во все стороны водородный ветер, обогащенный более
тяжелыми ионизованными элементами, участвующими в дальнейшем в формировании
звезд нового поколения (рис. 2: стадии VI → IV → V) - в кругообороте обновления состава галактики. Очевидно, что планетарные
туманности, образующиеся в результате взрывных процессов на ранних этапах
развития галактик, также участвуют в образовании звезд нового поколения. О
квазарах, люцертидах и N-галактиках шла
речь в разделе 1.2 первого сообщения (http://314159.ru/gazizov/gazizov1.htm).
Говоря о взрыве вселенского масштаба,
мы возвращаемся к проблеме о Большом Взрыве. Или, иначе говоря, к проблеме
Великого Кругооборота в Великой Природе – перерождения Вселенной ради того,
чтобы дать жизнь обновленной Вселенной.
2.2.2. Великий Кругооборот во Вселенной
Таким образом, развитие Вселенной происходит в направлении генерирования членов
ряда иерархической последовательности от простого к более сложному, высокоорганизованному
объекту мироздания. В то же время, каждый последующий член ряда последовательности
в результате соответствующих взаимодействий, распада или взрыва способен
образовать предшествующий или ряд из предшествующих членов ряда с выделением
энергии электромагнитного, в том числе светового, излучения. Очевидно, что
вновь образовавшиеся при этом члены ряда последовательности далее включаются в
кругооборот развития Вселенной. Так как взрывы звезд и взрывные процессы,
происходящие в ядрах галактик, обогащают межзвездное пространство более
тяжелыми элементами (см. разделы 2.1.4, 2.1.5), то содержание тяжелых элементов
в составе звездного населения галактик, а также и вселенной в целом должно
измениться в сторону увеличения. Следовательно, «старение» Вселенной должно
сопровождаться поступательным накоплением
в ее «теле» тяжелых элементов.
Здесь заметим, что для осуществления Великого Кругооборота во вселенском масштабе
необходимо, чтобы произошло сжатие всей вселенской системы в «точке» сингулярности (рис. 2,
переход VII → ©.) Этот процесс очевидно должен длиться также долго, как и процесс
расширения Вселенной. Далее, после Б.В., согласно рис.2,
осуществляется новый цикл развития обновленной Вселенной. Создается
впечатление, что Вселенная является осциллирующей (раздувающейся и сжимающейся
поочередно) системой, обладающей единственной степенью свободы. Такое явление
мы могли бы наблюдать только в случае, если обратимые процессы сжатия и
расширения между фотонами и тагиронами происходили в замкнутой, изолированной
системе. Однако, если рассмотреть явление волнообразования и распространение
волн более детально (разделы 1.1 и 1.2 в первом сообщении (http://314159.ru/gazizov/gazizov1.htm)), то увидим, что эти процессы не относятся к осциллирующим.
Волнообразование и затухание волн происходят при этом с участием не одних и тех
же частиц и не в стационарном режиме без изменения качественного и
количественного состава волнообразующих частиц – участников, как это требуется
по условиям единственности степени свободы в осциллирующейся системе. При этом
в процессе распространения волн в среде (например, в среде воздуха или
тагиронов) в системе происходит ротация частиц, задействованных в
волнообразовании на частицы среды. Такие системы не могут быть отнесены к
осциллирующим.
На других этапах развития Вселенной,
происходящих в ряду иерархической последовательности (рис.2) дело обстоит еще
более сложно. При этом к эволюционной схеме развития подключаются обратные
процессы – кругообороты в ряду иерархической последовательности, приводящие к
изменению качественного состава системы. Такие системы так же не могут быть
отнесены к осциллирующим.
Процесс глобального сжатия (Великий
Кругооборот) во Вселенной (рис. 2, стадия VII → I, этап сжатия), если он действительно
имеет место, то, по-видимому, должен протекать за очень большой промежуток
времени, соизмеримый со временем, необходимым для полного развития Вселенной с
момента ее образования и до начала сжатия. Сжатие Вселенной должно
сопровождаться разогреванием и уплотнением системы. По мере приближения
температуры до – 10⁹ – 10¹º К и более (в окрестностях сингулярности) вселенское
вещество должно находится, в основном, в виде энергии, квантов света в коротковолновой
области, электронов, позитронов, нейтрино, антинейтрино, ядер атомов водорода,
гелия и побочно образующихся микросубчастиц. В этих условиях ядра тяжелых
элементов полностью разрушаются под ударами высокоэнергичных перечисленных микрочастиц.
В таком состоянии высокотемпературный, сильно сжатый, обладающий сверхвысокой
плотностью и внутренним давлением субстрат в среде тагиронов достигает дна
«проваливания» в центр Вселенной. Такое состояние сжимавшейся Вселенной,
очевидно, следует принимать за сингулярность готовую стать началом обновления
Вселенной.
Список использованной литературы
1. Н.С.Ахметов, Общая и неорганическая
химия 2 изд., М.Высш.шк., 1988.
3.
И.С.Шкловский, Звезды: их рождение, жизнь и смерть, 3 изд. М. «Наука», 1981.
4.
Т.А.Агекян, Звезды галактики, Метагалактика 3 изд., «Наука»,1981.
5.
И.А.Климишин, Астрономия наших дней, 2 изд., М. «Наука», 1980.
6.
И.Д.Новиков, Эволюция Вселенной, 3 изд., М «Наука», 1990.
Наш адрес:
Тагиру Хасановичу Газизову
e-mail: world.gazizov@yandex.ru
тел.: (843) 269-20-28