Другая сенсация последних двух лет – синтез элементов №114 и 116 в Дубне, также указы­вает на превосходство лабораторного эксперимента над всем, что умеют делать звезды, даже сверхно­вые. Из­вестно также о синтезе в Беркли последнего элемента таблицы Менделеева - №118, однако авторам эксперимента пока не удается воспроизвести результат повторно.  

Происхождение ядер сверхтяжелых элементов  до сего дня объясняется взрывами сверхновых звезд, при этом началом и причиной процесса считается коллапс звезды, а следствием и результа­том – взрыв и синтез. Так, на 11-й вопрос американских физиков "Как возникли химические эле­менты тяже­лее железа (уран и пр.)?" В. Липунов ответил следующее:

"Ответ более менее известен – тяжелые элементы возникли при вспышках сверхновых звезд, ког­да гравитационная энергия коллапсирующего звездного ядра идет на образование тяжелых атом­ных ядер. Неясны детали. Проблема не фундаментальная (выделено мною – Г.В.) и вполне может быть ре­шена в 21 веке"  (http://www.nature.ru/db/author.html?id=10294).

Однако нужно согласиться с американцами в том, что проблема эта не только фундамен­тальная во­обще, но и критически важная для конкретного - современного этапа развития зем­ной цивилиза­ции. Если выяснение деталей можно отложить на конец 21-го века, то "более-менее из­вестные" от­веты на вопросы принципиальной важности не являются той платформой, на которой мо­жет базиро­ваться моделирование космических процессов и событий. Переносить с небес на землю фраг­менты грандиозных и малоизученных процессов по меньшей мере неразумно, хотя можно было бы наз­вать это и преступлением, если бы существовал закон об охране планет земной группы.

Уязвимость этой теории допускает иное толкование: первопричиной был синтез сверхтяжелого ядра, а затем последовал его коллапс, аккреция вещества звезды на нейтронную затравку и сброс внеш­ней оболочки.

Предполагаемая аналогия между синтезом тяжелых элементов на лабораторных ускорителях и звездах имеет принципиаль­ное значение, поэтому необходима предварительная оценка существующей (общепризнан­ной) теории, восходящей своими истоками ко временам Канта и Лапласа (рисунок из http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science.html):

1).  Если бы теория синтеза тяжелых элементов за счет вспышек сверхновых была верна, то свет не путешествовал бы по непрозрачной Вселенной на протяжении полутора десятков миллиардов лет и мы не подозревали бы о существовании звездного неба, находясь в кромешной мгле. Продукты распада множества сверхновых сделали бы Вселенную непрозрачной и мы не видели бы космических лучей, реликтового излучения, квазаров и других объектов, рожденных в первый день со­творения мира. Свет удаленных галактик первого поколения был бы поглощен и закрыт пылью звезд, взорвавшихся позднее и ближе к земному наблюдателю. 

2). Теория вспышек сверхновых объясняет прозрачность Вселенной тем, что она – холодная, и что в наше время сверхновые взрываются не так часто, как это было 10-15 млрд. лет назад, поэтому небо­свод не задымляется продуктами взрывов. Согласно этой теории, более часто взрывались звезды пер­вых двух поколений, которые синтезировали тяжелые элементы, необходимые для формирования звезд третьего поколения.

Если бы эта теория была верна, то звезды третьего поколения не появились бы вообще.

Дело в том, что по теории, взрыву сверхновой всегда сопутствует коллапс её ядра с образованием нейтронной звезды или черной дыры. Если бы это было так, то число нейтронных звезд и черных дыр во Вселенной было бы в 3 раза больше, чем число наблюдаемых ныне обычных звезд, и дыры, как бо­лее древние,  должны были аккрецировать на себя тяжелое вещество взорвавшихся звезд и не допус­тить его конденсации в протопланетные облака для последующего формирования звезд третьего поколе­ния. А если где-нибудь на задворках Вселенной успела бы сформироваться одна нормальная звезда, то вместо планет близ этой звезды кружила бы стая хищных черных дыр, готовых поглотить её при первом удобном случае. Во всяком случае, если доверять теории, при каждой звезде 3-го поколения должен присутство­вать остаток материнской сверхновой – нейтронная звезда или черная дыра (или та и другая разом).

3). Наблюдательная астрономия не видит прямой связи между взрывами сверхновых и об­разованием звезд и планет. Напротив, продукты взрыва новой или сверхновой быстро рассеива­ются в межзвездном пространстве без следа и никакой склонности к образованию звезд и пла­нет они не обнаруживают.

4). Не выдерживает эта теория и простейшего расчета баланса массы:

- какое число сверхновых нужно взорвать в одном месте, чтобы из пыли и дыма ударной волны можно было бы наскрести вещество для строительства хотя бы одного такого карлика, как Солнце, не говоря уже о голубых гигантах?

- какая доля массы Вселенной содержится в звездах третьего поколения, если при взрывах сверхно­вых звезд предшествующих поколений почти вся её масса ушла в скрытое состояние черных дыр?

- какая доля массы Вселенной осталась в атомарном или молекулярном состоянии, если к нашему приходу она оказалась очищенной до полной прозрачности от пыли и дыма двукратно взорвавшихся звезд?

- кто выполнил эту работу по очистке Вселенной от остатков новых и сверхновых звезд и каковы его дальнейшие планы?

5). Можно допустить, что первое поколение звезд взорвалось одномоментно в локальной области ядра Галактики, где новообразованные черные дыры немедленно слились в предполагаемую (или уже наблюдаемую?) мегадыру, а общая ударная волна оторвалась от опасного соседства с черными дырами и унесла тяжелые элементы на периферию Галактики для спокойного донашивания и рождения звезд второго и третьего поколений. Такое предположение легко обосновывается расчетами динамики про­цесса в том смысле, что разнонаправленные моменты движения отдельных тел при их слиянии взаимно уравновешиваются и общая масса будет оставаться в покое. Однако происхождение тяжелых элемен­тов по такой версии должно объясняться и называться по-другому: не разновременными взрывами сверх­новых звезд различных поколений, а одномоментным рождением Галактики.

Эта идея может оказаться продуктивной и при объяснении грандиозных процессов, происходящих в области ядра, где одновременно наблюдается поглощение материи черной дырой, фонтаны водорода и рождение новых звезд.

Кроме того, нахождение Солнца на периферии Галактики, т.е. в передовом фронте этой ударной волны, непринужденно объясняет отсутствие контактов с внеземными цивилизациями, которые зароди­лись позже – в тылу ударной волны и поэтому еще не дозрели для контактов.

6). Неубедительность теории вспышек сверхновых можно усмотреть также в том, что в ней отсутст­вуют прямые причинно-следственные связи между синтезом ядер сверхтяжелых элементов и коллапсом звезды: звезда коллапсирует сама по себе – в результате внешнего давления, а тяжелые ядра синтезиру­ются сами по себе – в оболочке звезды в момент её разлета. При таком понимании процесса первичным считается коллапс ядра звезды, а следствием – взрыв, который питает своей энергией син­тез сверхтяжелых элементов в улетающей взрывной волне. По теории, механика процесса применима и обязательна для всех тех звезд, у которых масса в 2,5-3 раза превышает массу Солнца.

Если рассматриваемая теория верна, то на долю черных дыр – конечного продукта эволюции всех звезд тяжелее Солнца, приходится не менее 90% всей массы Вселенной и поэтому она должна сжи­маться, но не расширяться.

Таким образом, современная теория происхождения тяжелых химических элементов слишком сложна и противоестественна, чтобы быть правдоподобной. Рассказы о происхождении Солнца и пла­нет земной группы за счет конденсации материала взорванных звезд удовлетворяют только очень довер­чивых слушателей.

К тому же эта теория крайне опасна. – Она пренебрежительно относится к результатам деятельно­сти мириадов звезд, якобы неспособных создать ничего тяжелее железа, и рекламирует то, чего нет. Она рекламирует экстремальные состояния вспышек сверхновых и понуждает земных экспериментато­ров к моделированию таких состояний в надежде на рентабельное получение более тяжелых благород­ных металлов.

Судя по высказываниям уважаемых членов РАН (прилагаются), эта теория не удовлетворяет и са­мих астрофизиков, поэтому выдвигается идея возникновения сверхтяжелых элементов путем изверже­ний из нейтронных звезд, например, С. С. Герштейн, член-корреспондент РАН:

" …в результате взрыва сверх­новых звезд, когда есть нейтронные потоки, получить трансурановые элементы или элементы актинид­ной группы довольно трудно. Потому что в этих быстрых процессах потоки нейтронов недостаточны. Однако, уже давно, был указан и другой способ получения, в природе нужного количества этих элементов. Это извержение из ней­трон­ных звезд. …Это гипотеза старая, она принадлежит Майеру и Теллеру. По-моему, Виталий Лазаревич (Гинзбург, прим. ред.) также высказывал эти идеи. …Сравнительно недавно были получены оценки, что столкнове­ние нейтрон­ных звезд сравнительно частое событие (если они друг друга найдут – Г.В.).  С помощью столкновения нейтронных звезд пытались объяснить (правда, это не всегда проходит) гамма-всплески большой мощности и др. …очень инте­ресно было бы поискать эти тяжелые элементы".

Согласно другой теории (также одобренной С.С. Герштейном):

"При сжатии ядра звезды на поздней стадии эволю­ции температура поднимается до гигантских значений - порядка миллиарда кельвинов, поэтому ядра атомов разваливаются на протоны и нейтроны. Протоны поглощают электроны, превращаются в нейтроны и испускают ней­трино. Нейтроны же, согласно квантовомеханическому принципу Паули, запрещающему им находиться в одинако­вых состояниях, начинают при сильном сжатии эффективно отталкиваться друг от друга …что может при­вести к образо­ванию устойчивых нейтронных звезд" (А.М. Черепащук, Черные дыры в двойных звездных системах).

По теории А.М. Черепащука выходит, что последовательный синтез всё более тяжелых элементов в недрах звезд оказывается бессмысленным, поскольку эволюция звезды на протяжении многих миллиар­дов лет завершается полной фрагментацией наработанного тяжелого вещества и сводится к од­ной результирующей реакции – превращению протона в нейтрон или водорода протозвезды - в ней­тронное вещество белого карлика, пульсара или нейтронной звезды. Непонятно только одно – почему принцип Паули не препятствует синтезу СТЭ и поискам "островов стабильности"?

*  *  *

В самом деле, – почему мы должны думать, что Солнце состоит только из ядер водорода и гелия (плюс небольшое количество углерода и кислорода) и не содержит тяжелых и сверхтяжелых элементов, которые есть в недрах всех окружающих Солнце планет? – Разве планеты и Солнце образовались не из одного газо-пылевого облака, обогащенного тяжелыми элементами?

А если так, - если изначально химический состав недр Солнца и планет был одинаковым, то спросим себя: в каких реакциях участвуют тяжелые (тяжелее железа) элементы по прошествии 5-и млрд. лет со дня сотворения нашего светила? – Не пройдены ли уже все запрещенные пороги и ступени синтеза СТЭ? - Цитата:

«Обзор Франчески Маттеучи "Модели химической эволюции" (http://ru.arxiv.org/abs/astro-ph/0306034) можно смело рекомендовать для начального ознакомления с тем, как сейчас рассчитывают химическую эволюцию галактик. Одним из важнейших пунктов таких расчетов является производство различных элементов звездами разных масс. Тут есть три момента:

- звезды разных масс производят разное количество разных элементов,

- звезды разных масс эволюционируют с разной скоростью, а потому выбрасывают элементы в разное время после своего рождения,

- звезды разных масс по-разному выбрасывают элементы (часть может сохраниться в компактном остатке, часть может выпасть обратно…

…расчеты производства элементов включают в себя расчеты звездной эволюции, моделирование взрыва сверхновой, а также моделирование разлета оболочки… Видно, что для кислорода все получается неплохо (т.е. результаты разных групп примерно совпадают), для магния тоже неплохо (выпадает результат одной группы, но это самый старый расчет из четырех), а вот для железа - СОВСЕМ БЕДА…» (Производство элементов звездами, www.scientific.ru/hubble/anka/0603/anka030607.html).

- «Беда», однако, заключается не в разночтениях интерпретаций, а в том, что исследователям очень не хочется подвергать сомнению устоявшуюся парадигму о синтезе ТЭ во время гравитационного коллапса сверхмассивных звезд.

На рисунке (http://www.scientific.ru/hubble/anka/0603/anka030607_3.jpg) видно, что по расчетам трёх из четырёх групп исследователей максимальное производство железа наблюдается в ЛЕВОЙ части графика – в области маломассивных сверхновых. Любопытно то, что шкала расчетов производства металлов начинается с 10-и масс Солнца, хотя на левой границе рисунка оборванные графики поднимаются вверх, т.е. определенно указывают на увеличение выхода тяжелых элементов из недр звезд с малой (околосолнечной) массой.

Теперь можно догадаться о том, что:

- массивные звезды живут недолго, поэтому они не успевают поучаствовать в производстве тяжелых элементов;

- тяжелые элементы таблицы Менделеева синтезируются в недрах долгоживущих карликов, а не в оболочках сверхновых;

- старые долгоживущие звезды иногда взрываются, распыляя в космосе тяжелые элементы, иначе земная жизнь не возникла бы;

- звезды-карлики не взрываются из-за гравитационного коллапса, они взрываются (иногда) по той же причине, по какой прекращают существование цивилизации, достигающие в своем развитии стадии изучения микромира.

Разобравшись в причинах АСП, которым мои оппоненты требуют «экспериментальных подтверждений», мы можем найти таковые наблюдательными методами. – Если наша Галактика представляет собою кладбище слаборазвитых цивилизаций, то – как оно должно выглядеть? – Что останется, например, от земной жизни, когда с нею покончит какой-нибудь Большой коллайдер или тэватрон? – Попробуем перечислить:

1. Пара беспризорных аппаратов типа «Пионер» или «Вояджер».

2. Излучение радиоволн длительностью 40-50 лет от радио- и телепередатчиков погибшей цивилизации.

3. Пояс астероидов в благоприятной для жизни удаленности от центрального светила.

4. Гамма-всплеск.

5. Двойная звезда.

Первые три признака наши астрономы наблюдать пока не умеют, а четвертый и пятый – их полно! – Даже если согласиться с Хокингом в том, что маленькие (массой с Луну или Землю) чёрные дыры быстро «рассасываются», порождая гамма-всплеск, то сей акт мы наблюдаем чуть ли не каждодневно, что находится в полном согласии с вычислениями Ферми и Липунова о множественности ВЦ.

Ну а если нейтронный «супербаббл» Оганесяна/Кадышевского превращает изрядную долю земной массы в зародыш нейтронной звезды, то миллиардолетняя эволюция этого зародыша в паре с нормальным Солнцем как раз и приводит к наблюдаемой в Галактике картине кладбища. – Некоторые старые скопления на 80% состоят из двойных звёзд, где одна из компонент – нейтронная звезда. – Сколько из них первичных/природных, а сколько – рукотворных, - вопрос к астрофизикам. – На этот вопрос можно пытаться ответить изучением физических параметров пары (общая масса, период обращения и др.), хотя эти параметры сильно меняются в процессе эволюции двойных звёзд. Независимо от весовой категории, победителем в деле перетягивания вещества на себя всегда оказывается НЗ.

В самом деле, если пара, в которой одна звезда – нейтронная, сложилась «от природы», то почему эта связь не разорвалась в момент образования НЗ? – Почему взрыв сверхновой не отбросил в тар-тарары нормальную соседку?

А если одиночная НЗ нашла себе пару во время своих скитаний по небу, то почему орбиты двойных не сильно вытянутые эллиптические, как полагалось бы?

- Остается третье: двойные звезды с участием НЗ образуются благодаря деятельности носителей такого разума, какой мы наблюдаем у Клебановых с Оганесянами, Кадышевскими, Зельдовичами, Гольданскими, Гинзбургами, Герштейнами и прочими «богоизбранными» экспериментаторами. – Исключительно благодаря их трудам, а не естественной эволюции, Вселенная насыщается тяжелыми элементами, ускоряет и замыкает цикл своего обращения в ЧД.

В общем, - конец света или мира, а виноват опять – Шапиро! - «Человеческий фактор», так сказать…

*  *  *

Когда Липунов размышляет о познаваемости мира, он упускает из виду один не то, чтобы непознаваемый, а – невоспринимаемый, - отвергаемый сознанием факт того, что каждый небесный гамма-всплеск – это последний вскрик многих миллиардов человекоподобных существ, испаряющихся от жара вырвавшегося из ловушки ускорителя зародыша нейтронной звезды.

Посему нам остается лишь надеяться, что астрономия и астрофизика вовремя предупредят физиков-экспериментаторов о том, что своим моделированием космических явлений они вышли на границу допустимого. Речь идет о вероятности вовлечения молекулярного вещества нашей планеты в неуправляемую реакцию нейтронного или чернодырочного деконфаймента из-за случайного (побочного) события во время поисков бозона Хиггса, получения кварк-глюонной плазмы, синтеза СТЭ, производства УХН, БЭК или в результате других "жестких" экспериментов. Может быть, кто-то из посетителей этого сайта лично заинтересуется техникой безопасности в экспериментальной физике и сумеет инициировать обсуждение этой темы на должном научном уровне.

Вряд ли на раскачку у нас осталось много времени: LHC запускают в 2007 году, а для выполнения научно-исследовательских работ по теме "Безопасность лабораторных ядерных исследований" потребуется 2-3 года, да ещё нужно прибавить сюда время на поиск источника финансирования и исполнителей, составление задания и программы работ, апробацию результатов, заключение международных соглашений, выработку управленческих решений и реализацию их в инструкциях и законах. - Времени не осталось почти.

Нужно ожидать и противодействия ученого сообщества, поскольку тема находится на стыке экспериментальной физики и природоведения/экологии, а постановка задачи выглядит весьма странно: "Прогнозирование скрытых угроз…" (острые направления перечислены выше). - Как можно прогнозировать случайное и побочное? - То, что предвидеть невозможно?

В пользу начала тематических работ есть два соображения:

1. Мы знаем технические характеристики ускорителей и коллайдеров, как старых, так и новых - строящихся, и можем построить график увеличения их мощности в ближайшем будущем. Мы увидим, что график экстраполяции упирается в никуда, т.е. в НЗ или ЧД.

2. Если "Для получения одного события с t-кварками требуется 10 млрд. столкновений протонов и антипротонов" (http://www.astronet.ru/db/msg/1179716/node2.html), то становится очевидно, что  задачей тематических работ станет оценка исчезающее малой вероятности, - меньшей, чем появление t-кварка. Зато цена этой вероятности велика (выше - не бывает), поэтому она (вероятность нежелательного побочного События), должна быть полностью исключена.

Можно обойтись и без тематических работ: мы публикуем на этом или другом сайте подборку соответствующих материалов, из которой каждый экспериментатор делает вывод об опасности своей работы. Правда, в этом случае приходится полагаться на осмотрительность и бескорыстие смелого соискателя Нобелевской премии. А если статьи для такого обзора не обнаружатся (я пока не нашел), то ...их можно написать!

Дальше