Виктор Комаров - Тайны пространства и времени

• Название: Тайны пространства и времени
• Автор: Виктор Комаров
• Издательство: Вече
• Жанр: Философия
• Год: 2000
• ISBN: 5-7838-0711-7

Известный ученый и публицист В.Н. Комаров в своей книге размышляет над тайнами пространства и времени – самыми загадочными в ряду тайн мироздания.

---

Аналогичные явления наблюдаются и при химических реакциях, которые протекают с выделением тепла. Так, при соединении 2 граммов водорода с 16 граммами кислорода, в результате чего образуется вода, выделяется 68 тысяч калорий энергии. Благодаря этому масса образовавшейся воды оказывается меньше суммы масс вступающих в реакцию веществ на три миллиардные доли грамма.

Подобный же «дефект массы» возникает и при термоядерных реакциях, то есть при реакциях синтеза более тяжелых элементов из более легких. Полная масса частиц, вступивших в такую реакцию, оказывается меньше суммы масс частиц, которые в результате этой реакции образуются. И чем такой «дефект массы» больше, тем большая, согласно формуле Эйнштейна, энергия выделится.

Так, например, при слиянии протона (ядра атома водорода) с ядром атома лития образуются два ядра атомов гелия (две альфа-частицы). Масса протона составляет 1,00812 массовых единиц, а ядра лития – 7,01822 единицы. Что же касается альфа-частицы, то она обладает массой, равной 4,00390. Итак, суммарная масса протона и ядра лития составляет 8,02634, а двух альфа-частиц – только 8,00780. Таким образом, налицо дефект массы, равный 0,01854 массовых единиц, что соответствует выделению определенного количества энергии.

Аналогичные явления происходят и при делении ядер атомов тяжелых химических элементов, например урана. В этом случае общая масса «осколков» оказывается меньше, чем масса исходного ядра. И на этот раз часть массы «исчезает», а взамен выделяется некоторое количество энергии – кинетической энергии разлетающихся осколков деления и различных излучений и полей.

В свое время Артур Эддингтон высказал предположение, что при подобных реакциях масса превращается в энергию. Если бы это утверждение было справедливо, то можно было бы ожидать, что при определенных условиях возможен и обратный процесс – то есть превращение энергии в массу.

Однако в обычных условиях – как считает большинство современных физиков – формулу Эйнштейна следует интерпретировать несколько иначе, не как физическое равенство, а как «закон эквивалентности»: «материя из одного состояния, которое характеризуется определенными массой и энергией, переходит в другое состояние с другими массой и энергией». Что в принципе не исключает как перехода в состояние с меньшей массой и большей энергией, так и перехода в состояние с большей массой и меньшей энергией. Таким образом, с точки зрения теории относительности, в природе возможны процессы, при которых энергия уменьшается, а масса возрастает, то есть происходит как бы превращение энергии в массу!

Как мы уже неоднократно подчеркивали, одним из главных выводов революции в физике, совершившейся на рубеже XIX и XX столетий, явился вывод о том, что любая научная теория имеет определенные «границы применения», и что на явления, лежащие за этими границами, выводы и ограничения соответствующей теории могут и не распространяться!

В частности, совершенно необычный характер, с точки зрения некоторых фундаментальных физических теорий, в том числе и теории относительности, могут приобретать явления и процессы, происходящие в физическом вакууме, который, согласно распространенным в современной физике представлениям, составляет основу всего существующего – хотя в известном смысле «скрытую», но все-таки основу! Как говорил известный эстонский философ академик Г.И. Наан: «Вакуум – есть все, и все – есть вакуум». Аналогичной точки зрения придерживался и известный советский физик-теоретик Я.И. Померанчук: «Вся физика – это физика вакуума…»

А не так давно известный московский физик и математик Л.В. Лесков предложил новую модель «миропредставления», в которой в качестве наиболее фундаментального структурного уровня, определяющего всю совокупность свойств Универсума, рассматривается именно физический, или квантовый вакуум.

Физический вакуум, по-видимому, является практически неисчерпаемой «кладовой энергии». Согласно некоторым расчетам, пусть весьма предварительным и условным, в каждом кубическом микроне физического вакуума содержится фантастическая энергия, которой было бы достаточно для образования чуть ли не триллиона галактик!

Разумеется, даже если это и в самом деле так, то извлечь эту энергию для практических целей не просто. Но важно то, что, судя по всему, само пространство, окружающее нас и «пронизанное» физическим вакуумом, представляет собой практически неисчерпаемый источник энергии. И на основании того, что нам известно о космических процессах, можно предположить, что для самой природы извлечение энергии из вакуума отнюдь не является неразрешимой задачей. Вполне возможно, что некоторые могучие энергетические «всплески», которые мы наблюдаем во Вселенной, представляют собой такой результат взаимодействия вещества, различных физических полей и вакуума, при котором из него черпается энергия!

Не исключено, что это относится и к процессам, происходящим в недрах нашей планеты. Вполне возможно, что та энергия, которая выделяется из земных глубин в различных формах, в определенной степени есть энергия, которая извлекается из физического вакуума.

Как показывают не только теоретические, но и экспериментальные исследования, в каждом малом объеме пространства из физического вакуума непрерывно рождаются пары – «частица-античастица» (например, пары «электрон-позитрон»). Они рождаются и мгновенно аннигилируют, испуская световые кванты, которые тут же поглощаются. И как бы нет, хотя в каждый момент времени в любом объеме существует великое множество элементарных частиц и квантов излучения. Подобные невидимые частицы получили название «виртуальных» – они одновременно как бы существуют и не существуют! При обычных условиях их энергия недостаточна для того, чтобы «вырваться» в реальный мир и превратиться в частицы обычного вещества. Присутствие подобных частиц физики назвали «нулевыми колебаниями вакуума»…

Но оказывается, под влиянием достаточно сильных внешних воздействий – например, электромагнитных, гравитационных и некоторых других, виртуальные частицы могут превращаться в реальные!

Иными словами, при соответствующих условиях из физического вакуума (то есть как бы из «ничего») могут рождаться обычные частицы или другие объекты, обладающие реальными массами, в том числе ядра атомов различных химических элементов. В частности, при определенных условиях эти ядра в возникающих химических реакциях могут образовывать и молекулы воды…

Так что напрашивается предположение, что огромные массы воды, поступающие в земную атмосферу в процессе «аномальных» атмосферных явлений, образуются под воздействием внутренних сил Земли из физического вакуума! Вспомним кстати, что при таких реакциях должна выделяться энергия, а это неизбежно ведет к повышению (на первый взгляд непонятному) температуры…

Что же касается того, почему при описанных условиях из вакуума образуется именно вода, то на этот вопрос еще предстоит дать ответ…

Пожалуй, еще сложнее найти ответ на вопрос, куда и каким образом исчезают огромные массы воды, вылившиеся из атмосферы. А они, как мы знаем, исчезают и довольно быстро.

Можно, разумеется, предположить, что виртуальные атомы водорода и кислорода, которые, вырвавшись из физического вакуума, обрели реальное существование и образовали массы воды, затем в результате электролиза вновь становятся атомами водорода и кислорода, имеющими изначально виртуальную природу, и, подобно другим виртуальным частицам, вновь исчезают в физическом вакууме.

Однако это всего лишь предположение, не имеющее пока достаточно серьезных и всесторонних физических обоснований. Эту проблему предстоит решить науке будущего…

Глава 2 КОНЕЧНА ИЛИ БЕСКОНЕЧНА?

Вопросы и ответы

Изучать Вселенную человек начал с того, что непосредственно видел на небе. А видел он Солнце, Луну, планеты, звезды. Особенно сильное впечатление производила на людей картина ночного звездного неба.

Созерцание звездного неба рождало множество вопросов. И одними из самых интригующих были такие: где «начало» и «конец» этой звездной «бездны»? И всегда ли она была и будет ли существовать вечно? Иными словами, речь шла о конечности или бесконечности окружающего мира в пространстве и во времени.

Однако небесные светила не только пробуждали великое множество вопросов. Они давали и ответы. Наблюдения небесных явлений помогали человеку открывать новые законы природы, познавать мироздание. Великий Эйнштейн любил повторять, что интеллектуальные орудия, без которых было бы невозможно развитие современной техники, обязаны своим появлением в основном наблюдениям звезд. И для подобного заключения у него были весьма убедительные основания.