|
" …если
представить себе все эти абсолютно неисчислимые миры…, …то само их число
делает вероятной любую невероятность …Прежде
чем категорически отрицать это утверждение,
поразмыслите хорошенько" (Ст. Лем. Сумма технологии). В качестве альтернативы путаным и опасным версиям можно
предположить, что если уж в звезде начались какие-то процессы синтеза
тяжелых элементов, то они не обрываются на железе или никеле, и не поворачивают
вспять при разогреве красного гиганта, но идут до конца, а в этом конце среди
множества новообразованных сверхтяжелых ядер найдется хотя бы одно такое,
какое окажется способным вызвать коллапс всей звезды
подобно взрывателю авиабомбы или артиллерийского снаряда. У этого процесса должно быть начало – какое-то
одно из новых, самых тяжелых трансурановых ядер ломается и проваливается внутрь себя первым. Во
всяком случае, появление случайного "детонатора" в недрах звезды
объясняется проще, чем дефицит материи во Вселенной (фото сверхновой 1987 г.
из http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science.html; слева – взрыв, справа – то
же, до взрыва). Это может
быть всё, что угодно, – внезапное столкновение звезды с шальной дырой,
опрометчивое изобретение недоразвитого разума, или реализация невероятного процесса,
даже если вероятность его осуществления очень мало отличается от нуля. По
правилам статистики, умножение количества звезд Вселенной на бесконечно
большое число ядерных реакций в их недрах и возведение полученного
произведения в степень, равную продолжительности жизни звезд, приведет к
вычислению коэффициента вероятности осуществления самого невероятного
события, близкому к единице. Согласно
теории звездного нуклеосинтеза Ю.Э. Пенионжкевича (рис. 1) синтез элементов тяжелее железа
происходит в результате захвата ядром 56Fe тепловых нейтронов в slow- и rapid- процессах, что
приводит к появлению множества нейтроноизбыточных изотопов железа, часть из
которых путем b-распада
превращается в кобальт, кобальт – в никель, никель – в медь, та - в цинк и
так далее, - до конца таблицы Д.И. Менделеева. На этом пути постепенного
наращивания атомной массы и порядкового номера элемента могут существовать
запрещенные по энергетике ступени ядерных превращений, на которых процесс нуклеосинтеза оборвется и звезда превратится в остывающую
железоникелевую болванку. Более рациональная схема получения ядер тяжелых элементов
изобретена и реализована Ю.Ц. Оганесяном в лаборатории ядерных реакция (ЛЯР)
ОИЯИ в начале 70-х годов, согласно которой вместо изнурительных поисков
короткоживущих элементов достаточно слияния двух тяжелых изотопов в одно
сверхтяжелое ядро, которое, распадаясь, само произведет недостающие
промежуточные элементы. Так, распад ядра элемента №116
(приложение) автоматически сопровождается открытием элементов №№ 114, 112,
110 и т.д. по убывающей массе. Такой же
"проскок" может происходить и в звездах. Предположим (условно), что
по энергетике процесса в недрах звезды возможна реакция слияния каких-либо
изотопов железа и железа, железа и кобальта, кобальта и никеля или другая
подобная реакция. Тогда, в условиях интенсивной нейтронной
"накачки" вполне вероятен скачкообразный переход процесса в область
синтеза сверхтяжелых элементов. Иными словами, простое удвоение масс исходных
компонентов реакции быстро выводит звездный нуклеосинтез на границу таблицы Менделеева. Например,
слияние ядер группы железа влечет появление лантаноидов, изотопы которых
обладают рекордными показателями сечений захвата тепловых нейтронов (Sm – 66, Gd - 150 тыс. барн), склонны к протонному распаду (Tm,
Lu), и захвату электронов (Gd).
Слияние ядер лантаноидов между собою сопровождается образованием актиноидов, а те, распадаясь,
обусловливают появление ядер промежуточных элементов, "пропущенных"
на первой стадии синтеза (точно, как в ЛЯР ОИЯИ). Нельзя
исключить и то, что звездный нуклеосинтез
не останавливается на ядрах трансурановых элементов, но выходит за пределы
периодической системы. Свидетельством этого может служить само существование
"узла" лантаноидов, доставлявшего немало неприятностей автору
периодического закона. Появление этого узла можно объяснить спонтанным
делением актиноидов, а можно – и распадом более тяжелого, нейтронного
вещества. Проверить то и другого предположение можно интегральным подсчетом
баланса продуктов синтеза и деления, и, если вклад распада нейтронного
вещества в картину распространенности химических элементов (рис. 1) не
окажется необходимым, то последует вывод о необратимости деконфаймента при
массе около 300 а.е.м.
(рис. 2), что потребует принятия исключительных мер предосторожности при
лабораторных исследованиях в окрестностях порядкового № 118. В том
хаосе, который творится в недрах каждой звезды, нейтронный коллапс может
вызвать не сила тяготения, а самопроизвольное слияние двух возбужденных ядер
лантаноидов, платиноидов или ещё более тяжелых. В условиях
"подкачки" естественного процесса быстрыми и медленными нейтронами,
a-частицами
и в присутствии других промежуточных продуктов ядерных реакций, может образоваться
только одно сверхтяжелое нейтроноизбыточное ядро,
очень похожее на то, что рисуется воображению Оганесяна (см. обзор газет).
В таком суперядре константы электромагнитного и
слабого взаимодействий выравниваются, протоны путем захвата электронов
превращаются в нейтроны, силы кулоновского отталкивания перестают
действовать и ядро впервые не разваливается спонтанным делением вовне, а
напротив – начинает присоединять к себе ядра обычного вещества
безостановочно, увлекая за собою 90% массы звезды. Достаточно
большая масса предшественницы сверхновой может не быть первой и единственной
причиной коллапса звезды до состояния черной дыры. Причиной такого финала
может оказаться и масса "суперядра-детонатора",
т.е. тип реакции синтеза. Иначе
говоря, - "прародителем" нейтронной звезды может быть один тип
сверхтяжелого ядра, а черной дыры – другой. И каким бы увлекательным этот и
подобные ему вопросы ни были, выяснять их нужно исключительно теоретическими
и наблюдательными методами, а не лабораторным синтезом сверхтяжелых "бабблов".
При какой массе новообразованное составное ядро может самопроизвольно коллапсировать – при 300-400 а.е.м., или для этого нужно три массы Солнца – лучше
определить теоретически, чем экспериментально. Однажды начавшаяся аккреция
вещества звезды на нейтронный "детонатор" естественным образом
вызовет сброс оболочки, и, таким образом, причина и следствие меняются
местами и выстраиваются в логичной последовательности: не взрывы сверхновых
являются причиной начала двух независимых один от другого процессов –
рождения тяжелых элементов и нейтронных звезд (или черных дыр), а долговременный
синтез всё более и более тяжелых элементов обрывается коллапсом первого из
сверхтяжелых составных ядер, за которым следует обрушение всей звезды и
взрыв. В
лабораторных ускорителях, способных имитировать любой звездный процесс, тот
же эффект достигается более надежным способом – путем целенаправленной подготовки
тяжелых ионов бомбардирующего пучка и препаратов мишени, тщательного
расчета сечений захвата и энергий возбуждения, сознательного создания
условий для осуществления события, невероятного не только для холодной
планеты, но и для звезды. Синтезом
таких, сверхтяжелых ядер, ныне заняты все атомные лаборатории мира (см.
список) и среди них наибольшего успеха добивается лаборатория ядерных реакций
в г. Дубне. Общей
закономерностью для звездного и лабораторного синтеза сверхтяжелых элементов
является печальный финал. Однако этот финал нельзя считать ни случайным, ни
побочным, - он может быть лишь неожиданным. Сверхновая – это внезапный инфаркт обычной
звезды почтенного возраста, только вместо тромба в её сердце вдруг возникает
нейтронный "супербаббл" или зародыш черной дыры. Занятая синтезом благородных и редких
металлов, еще горячая и совсем не желающая умирать звезда, неожиданно
сотрясается необратимым коллапсом и, спасая для нас плоды созидательного
труда, успевает отбросить от черной бездны крохи пожираемого дырой имущества
и отправить прощальные свои фотоны в самые дальние углы Вселенной. Гибнущая цивилизация не успевает сделать и
этого. Вероятность коллапса
зрелой звезды невелика, но она возрастает с течением времени, по мере накопления
и участия в реакциях все более тяжелых ядер. Также возрастает
риск неожиданной кончины у стареющего человека и у технологически развитых
сообществ органического мира, которые овладевают, но далеко не всегда умело и осторожно пользуются плодами научно-технического
прогресса. Таким
образом, предшественницу сверхновой можно определить по спектру излучения,
как предынфарктное состояние человека – по содержанию холестерина в крови. Непринципиальное
различие конца той и другой системы состоит лишь в том, до взрыва сверхновой
обычная звезда проходит почти полный цикл своей эволюции, а подавляющее
большинство разумных сообществ гибнет при исследовании микромира на первом и
самом опасном витке своего развития - на взлете. Необъяснимо в этом
отношении другое: звезда подчиняется физическим законам и бессознательно
выполняет свою работу до конца, а юные цивилизации почему-то стремятся к
безвременному финалу сознательно, - даже тогда, когда получают обоснованное
предостережение и строгое предупреждение. Распознать потенциального самоубийцу сложнее, но тоже
можно, – по неадекватному поведению, путаным объяснениям, заумным идеям,
провалам памяти, эгоцентричным притязаниям и небрежному отношению к нормам
человеческой морали, когда цена всей земной жизни приравнивается к стоимости
одного эксперимента на тяжелом ускорителе, т.е. по всему тому, чем характеризуется
в настоящее время самая продвинутая область экспериментальной физики. Право же, окончательное расковыривание
атомного ядра можно было бы отложить лет на 300, пока не появятся трезвые
головы и безопасные методы исследований, а тем временем ресурсы фундаментальной
науки употребить на решение более приземленных задач – изучение космических излучений
и крупномасштабное картирование поверхности Луны, синтез фуллеренов и хиральных препаратов, развитие
информатики и нанотехнологий. Еще нужно оценить состояние здоровья нашего Солнца,
поскольку железоникелевый состав его ядра
может служить признаком скорого "инфаркта" светила, и в этом
отношении сенсацией является не открытие Меньюла, а
само появление сенсации, т.е. тот факт, что мы до сего дня не знали химического
состава ближайшей к нам звезды, хотя и пытаемся моделировать звездные
процессы на поверхности своей планеты. Судя по составу земного
ядра, исходный материал при формировании Солнечной системы был достаточно
тяжелым, поэтому в недрах Солнца должны в скором времени начаться такие же
реакции слияния тяжелых ядер, какие планируются ЛЯР для получения
супербаббла. Вифлеемская
звезда и Солнце были сестрами, рожденными от одной матери - периферии
ударной волны, возникшей после взрыва "белого протоядра"
нашей Галактики, поэтому синтез сверхтяжелых элементов в недрах кровных
родственников должен оканчиваться одинаковым результатом. В космических
масштабах разница времени в 2000 лет принципиальной сущности процесса не
меняет. Если
"инфаркт" случается только в почтенном возрасте, то становится
понятно – почему взрывы сверхновых наблюдаются на окраинах галактик и никогда
– в молодых скоплениях. Должно быть, что старые звезды взрываются на окраинах
галактик так же часто и закономерно, как лопаются
мыльные пузыри на поверхности пены. Мы находимся на такой окраине и нам
достаточно естественных проблем, чтобы создавать ещё искусственные. Так
в новостях ОРТ 23 мая 2002 года, а затем CNews http://www.cnews.ru/ 25.05.02 со ссылкой
на журнал NewScientist
сообщалось об открытии Карин Сандстром (Гарвардский университет) белого
карлика HR 8210, способного взорваться сверхновой звездой в
любой момент. Этот карлик находится слишком близко от Солнца (150 световых
лет), поэтому его взрыв грозит Земле самыми катастрофичными последствиями. Для
спокойного превращения желтого карлика в остывающую белую
"болванку" человечество еще вчера должно было сделать лечебную инъекцию
какого-то изотопа своему светилу, который инициировал бы начало в его недрах
новой, запрещенной естественными барьерами ветви ядерных превращений. Быть
может, одного ядра какого-нибудь кальция-48 достаточно для запуска цепи
реакций, в конце которой Солнце не вспыхнет красным гигантом и не взорвется
сверхновой. В результате постепенного развития искусственной ветви
превращений может появиться избыток (или недостаток) нейтронов определенной
энергии, которые вызовут досрочное деление промежуточных продуктов и тем
блокируют синтез детонатора-супербаббла. А может быть, в иных мирах процесс
эволюции своей звезды срывают с главной фатальной последовательности другим
способом, однако, мы пока еще не знаем ничего такого, что позволило бы
земному котлонадзору или службе Солнца планировать подобный эксперимент. Присутствие разума во Вселенной обнаруживается не в
свидетельствах астроинженерной деятельности -
грандиозных сооружениях типа сферы Дайсона, и не в безумных тратах энергии
внеземными цивилизациями, - таких, что по мощности превосходят светимость
галактик, а в малозаметных и непонятных пока изменениях спектра излучений,
говорящих о том, что первобытный хаос катастрофичных вспышек сверхновых
постепенно уступает место разумному порядку экономного расходования энергии
звезд. Солнце
– это наша печка, только большая. А
коль скоро мы этой печью пользуемся, то и за пожарную безопасность отвечать
должны мы сами. Больше некому. "Известно, что в сфере радиусом 100 пк
взрыв сверхновой в среднем должен происходить один раз в каждые 100 тыс. лет.
Ясно, что вероятность взрыва в реальном масштабе времени очень мала. Более
того, если даже такой взрыв имел место, то для установления природы источника
(сверхновая или нет) требуется проведение непрерывных измерений в течение
десятков тысяч лет. Б.П. Константинов и автор сформулировали и разработали
метод регистрации космических лучей от взрыва сверхновой в далеком прошлом.
Речь идет о методе космогенных изотопов, который
рассмотрен выше. Первые экспериментальные результаты по содержанию 10Ве в
полярном льду за последние 40 тыс. лет были опубликованы в начале 80-х годов.
Было обнаружено значительное повышение интенсивности космических лучей в интервале
времени 10-40 тыс. лет тому назад. Поскольку автор давно ждал этих
результатов, уже в 1982 году была опубликована работа, в которой было
показано, что полученный временной ход количественно и качественно
свидетельствует о взрыве близкой (50 пк) от
Солнечной системы Сверхновой звезды с общим энерговыделением
1050 эрг в космических лучах. Впоследствии новые экспериментальные данные по
14С, 10Ве и 36Cl полностью подтвердили вывод о взрыве близкой сверхновой 35
тыс. лет тому назад" (Экспериментальная
палеоастрофизика: достижения и перспективы, КОЧАРОВ Г.Е. , 1996, http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/204.html), |