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<sup>-</sup>е<sup>+</sup>> и две одинаковые частицы могут образовать связанные пары типа <е<sup>-</sup>е<sup>-</sup>> . Пары <е<sup>-</sup>е<sup>-</sup>> 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.