О Единой теории материи

В простоте и разумности устройства природы нас убеждает опыт развития естествознания с древних времен до наших дней. На смену сложным и трудным для понимания теориям, построенным на сомнительных гипотезах и поэтому ошибочным, приходят достаточно простые и правильные теории. История науки знает немало примеров того, какие важные результаты могут быть получены на основе простых логических построений и простейших моделей. Примером тому является открытие закона всемирного тяготения. Ньютон из всего многообразия наблюдаемых небесных объектов сумел выделить наиболее простую структуру в виде двух взаимодействующих тел и на основе анализа их движения по данным наблюдений сформулировал закон. В конце XIX века Герц в своей механике рассматривал мировой эфир как материальную среду и, в частности, предсказал наличие у частиц эфира свойств инертной материи. Теория Герца могла получить свое развитие после открытия явления сверхтекучести жидкого гелия Петром Капицей в 1938 г. Согласно физике конденсированных сред, космический вакуум (мировой эфир) можно рассматривать как сверхтекучую квантовую жидкость, подобную жидкому гелию при температуре ~ 2,2°К. Представление о космическом вакууме как специфической материальной среде открывало возможность решения ряда проблем, например, проблемы возникновения сил инерции при ускоренном движении материальных тел в вакууме. Однако теория Герца была предана забвению. Современные толкователи наследия великого ученого сочли ее иллюзорной как противоречащую теории относительности. Вот уже шесть десятилетий ученые разных стран безуспешно пытаются создать термоядерный реактор. Теоретической основой концепции такого реактора является сформулированный Эйнштейном принцип взаимопревращаемости массы и энергии, известный как соотношение E = mc2. В толковании этого соотношения существуют путаница и неопределенность. Утверждение о превращении массы в энергию высмеивал Тесла еще в 1938 г., то есть в то время, когда ядерной энергетики как таковой еще не было. Оказалось, что прав был Тесла, а не Эйнштейн.

Антигравитация

Показано, что выдвигаемые против антигравитации аргументы логически не обоснованы. Отрицание антигравитации противоречит закону сохранения материи и фундаментальному принципу симметрии. Одним из основных аргументов против антигравитации принято считать эйнштейновский принцип эквивалентности инертной и гравитационной масс. О слабости этого аргумента говорит, в частности, тот факт, что этот принцип не помешал Эйнштейну ввести в полевые уравнения ОТО так называемый космологический член, суть которого на классическом языке означает наличие сил гравитационного отталкивания, действующих помимо сил тяготения.

Теория вакуума

Осознание антигравитации как физической реальности дает ключ к пониманию структуры и свойств вакуума. Окружающий мир устроен разумно и просто, и это дает основание считать, что математическая тождественность законов взаимодействия гравитационных масс и электрических зарядов имеет не случайный характер. Согласно предлагаемой теории вакуум состоит из дипольных пар частица-античастица: протон-антипротон, электрон-позитрон. Античастицы являются двойниками частиц, они имеют те же по величине значения заряда, отличающиеся знаком, имеют одинаковую инертную массу и спин. Частицы и античастицы рождаются и умирают только парами. В силу симметрии как фундаментального принципа можно полагать, что частицы и античастицы имеют противоположные по знаку гравитационные массы при равной им и всегда положительной инертной массе. Тогда из указанной математической тождественности законов взаимодействия масс и зарядов следует, что в определенных условиях частица и античастица могут образовать устойчивую систему, в которой сила электростатического притяжения разноименных электрических зарядов будет уравновешена силой гравитационного отталкивания двух масс с различными по знаку зарядами. Такая возможность отрицается современной физикой: во-первых, силы гравитации принято считать очень малыми по сравнению с электростатическими силами; во-вторых, современная физика отрицает возможность существования антигравитации. Эти трудности устраняются, если пару частица-античастица рассматривать как систему, у которой электрические и гравитационные полюса каждой из компонентов пары расположены в разных точках. Здесь можно обратиться к одной из работ Дирака, в которой электромагнитное поле представлено в виде дискретных фарадеевских силовых линий. На концах каждой из таких линий находится заряд +е или - е. Развивая идею Дирака, этот образ можно дополнить введением двух гравитационных полюсов, находящихся вблизи центра силовой линии на очень малом расстоянии друг от друга по сравнению с расстоянием между электрическими полюсами. Такая конструкция соответствует строению вакуумных дипольных пар (ВДП) электрон-позитрон и протон-антипротон. Такие пары имеют нулевые значения электрического заряда и гравитационной массы, но обладают при этом инертной массой. Важной характеристикой ВДП является спин, который равен 0 или 1. Согласно квантовой статистике, система, состоящая из частиц с целочисленным спином, является так называемой бозе-системой, которая обладает свойством сверхтекучести. Предлагаемая теория вакуума позволяет объяснить сочетание таких противоречивых свойств как пустоты и плотной упругой среды. В рамках предлагаемой теории получают объяснения такие явления: возникновение сил инерции при ускоренном движении тел в вакууме, распространение электромагнитных и гравитационных волн, движение планет по неизменным орбитам, а также такие эффекты, как круговые формы планетных орбит, аномальные смещения перигелиев планет, красные смещения в спектрах галактик, лэмбовский сдвиг уровней энергии в атоме водорода, поляризация вакуума.

Вакуум и вещество (теория связанных пар)

Поскольку вакуум является более простой формой материи, то логически правильно было бы вначале разобраться с его строением и затем перейти к изучению вещества как более сложной формы материи. Однако исторически сложилось так, что первоначально были изучены свойства вещества на атомно-молекулярном уровне, т.е. в его более сложной, но более доступной для наблюдения форме. В трудах выдающихся ученых прошлого имеются основополагающие идеи и теоретические результаты, которые можно использовать для построения картины окружающего мира, более полно и точно отражающей физическую реальность, чем существующая.

В предлагаемой теории вакуума показано, что вакуум состоит из тех же самых элементарных частиц и тождественных им античастиц, что и вещество (включая антивещество): протонов и электронов, антипротонов и позитронов. Подобно вакуумным парам <е-е+> и две одинаковые частицы могут образовать связанные пары типа <е-е-> . Пары <е-е-> это так называемые куперовские пары, известные в теории сверхпроводимости. Эти пары являются бозе-частицами, поэтому состоящая из таких частиц система обладает свойством сверхтекучести. Два протона могут также образовать связанную пару , которая получила название ядерной пары. В отличие от вакуумных пар куперовские и ядерные пары не могут быть устойчивыми в свободном состоянии, но могут в определенных условиях сохранять устойчивость при наличии внешнего электромагнитного поля. Общей особенностью указанных связанных пар является то, что они обладают двойной симметрией - зарядовой и гравитационной, они имеют целочисленный спин (0 или 1), их структура и свойства зависят от гравитационных сил (в вакуумных парах это силы отталкивания, в ядерных и куперовских парах - силы притяжения). При этом у всех связанных пар с двойной симметрией расстояние между гравитационными полюсами является одинаковым. Оно равно 1,8 × 10^-34м, эта величина является фундаментальной постоянной.

Нейтрон представляет систему . Он обладает только зарядовой симметрией. Нейтрон подобен атому водорода в миниатюре, их можно рассматривать как одну и ту же систему в различных энергетических состояниях. Дейтрон подобен нейтрону, отличие состоит в том, что в центре системы вместо одного протона находится ядерная пара . На примере дейтрона как простейшего составного ядра показано, что для объяснения строения вакуума и вещества достаточно двух взаимодействий – электромагнитных и гравитационных.

Теория ядра

Согласно предлагаемой теории, атомное ядро обычного вещества состоит из протонов и электронов, сгруппированных в устойчивые внутри ядра структуры. Концепция группирования нуклонов в ядрах атомов впервые была предложена Л. Полингом в гелион-тритонной модели ядра. Согласно этой модели, ядра атомов сгруппированы в гелионы и тритоны, которые образуют систему с кристаллической структурой. Концепция Полинга получила развитие в созданной автором гелион-водородной модели ядра, согласно которой ядра состоят из так называемых ядерных частиц, это ядра изотопов водорода и гелия, а также нейтрон.

Ядерная химия

Ядерные реакции сводятся к превращениям ядерных частиц. Основным "строительным материалом" является нейтрон, который как частица с нулевым зарядом легко проникает в ядро. В ядре происходит накопление свободных нейтронов, а затем превращение избыточных нейтронов в другие частицы: дейтрон, тритон, гелион (альфа-частицу). Таким образом, в ядре происходит переработка нейтронов в другие ядерные частицы, в конечном счете, в гелионы и тритоны. Для ядер стабильных изотопов их состав определяется по формулам:

число нейтронов: Nn=0 или 2;

число тритонов: Nt = A – 2Z – Nn ;

число гелионов: Nα=½(3Z–A–Nn).

Определенные по этим формулам составы ядер соответствуют ядрам изотопов с массовыми значениями А, близкими к указанным в таблице Менделеева. С использованием гелион-водородной модели ядра и полученных соотношений разработана новая теория изотопов. Эта теория позволяет объяснить связь основных свойств ядер с их составом. В частности, дано объяснение: способности изотопа U-235 легко делиться на осколочные ядра и отсутствия этого качества у изотопа U-238; радиоактивности осколочных ядер; устойчивости магических ядер; нестабильности далеких трансурановых элементов.

Ядерная энергетика

Проблемы ядерной энергетики имеют фундаментальный характер. Они связаны с устаревшими представлениями о строении атомных ядер и механизме выделения энергии в ядерных реакциях. Заблуждением является утверждение о возможности получения энергии в результате превращения в нее ядерного вещества, как следует из соотношения Эйнштейна Е = mc². Это утверждение высмеивал Тесла еще в то время, когда не было опытных данных для его проверки (1938). Ошибочная идея получения энергии в результате уменьшения массы продуктов реакции при слиянии легких ядер лежит в основе концепции создания термоядерного реактора.

В ядерных реакциях количество нуклонов остается неизменным, следовательно, их суммарная масса также не изменяется. Изменение массы связано с перегруппировкой нуклонов, что вызывает изменение потенциальной энергии кулоновского взаимодействия заряженных частиц ядра и соответствующей ей полевой добавки к массе. Однако в соотношении Эйнштейна потенциальная энергия не учитывается. Так как ядерное вещество не превращается в энергию, то источником энергии для работы термоядерного реактора может быть только энергия, подаваемая на его вход. С учетом неизбежных потерь энергия на выходе реактора будет меньше энергии, поступающей на вход. Таким образом, в понятиях термодинамики термоядерный реактор – это вечный двигатель второго рода.

В отличие от термоядерного реактора, в действующих реакторах используется природный источник энергии – урановое топливо. Процесс горения, однажды начавшись, может продолжаться без подачи энергии извне. Другая проблема связана с реакторами на быстрых нейтронах. Полагают, что в таких реакторах будет гореть основной компонент топлива - изотоп U-238. Это всего лишь предположение, не подтвержденное опытом эксплуатации таких реакторов. Как показано, суть проблемы состоит в том, что осколочные ядра, образующиеся при делении легко делящихся компонентов ядерного топлива (U-235 и Pu-239), способны активно поглощать нейтроны в количестве, многократно превосходящем количество нейтронов, образующихся в процессе деления ядер. Поэтому после выгорания легко делящихся компонентов процесс горения будет неизбежно затухать, а основной компонент U-238 не будет переработан. Таким образом, технологии, основанные на использовании нейтронов, включая быстрые, не могут обеспечить сжигание изотопа U-238. Третья проблема связана с радиоактивностью осколочных ядер. Эти ядра по составу отличаются от обычных стабильных ядер с теми же значениями A и Z. У них избыток тритонов и недостаток гелионов. Кроме того, в их составе нет свободных нейтронов. Ядро как квантовая механическая система стремится к состоянию с наименьшей внутренней энергией. При этом внутри ядра происходят реакции превращения ядерных частиц, сопровождающиеся выделением энергии (релаксация). Избыточная энергия выделяется в основном виде γ-излучения. В осколочных ядрах протекают две основные реакции: переработка тритонов в гелионы (2t→ α + 2n + 11,3 Мэв) и образование дейтронов из избыточных нейтронов (2n → d + e + 2,5 Мэв). Электрон покидает ядро (β-распад), а дейтрон сливается с одним из тритонов, образуя гелион и нейтрон (d + t → α + n + 17,6 Мэв).

Применяемые в настоящее время способы нейтрализации радиоактивных отходов недостаточно эффективны. Автором предложен новый метод переработки осколочных ядер с использованием направленного потока протонов. Этот метод позволит перерабатывать осколочные ядра в обычные не радиоактивные ядра и вместе с тем использовать их как источник энергии. Кроме того, предлагаемый метод открывает возможности переработки основного компонента ядерного топлива U-238.

к началу страницы

Сделать бесплатный сайт с uCoz