Глава 2.

Интересно, что мы найдём. Ведь это какое-то очень важное и универсальное знание.

Как изменится наша жизнь и жизнь всего общества с этой находкой.

Или эти круги как древнее обожествление Солнца, в наш век высоких технологий, не так уж актуально.

Давайте продолжим наше расследование, уж слишком интересно во всём разобраться. И прочитать послание предков, пусть даже с небольшим опозданием. Что такое 100 лет, по сравнению с тысячелетиями.

Может быть, эта информация ранее ещё не могла быть понята человечеством, поэтому, странным образом, и не обратила на себя пристального внимания учёных прошлых лет.

Продолжим наши поиски.

И так, по всем правилам расследования, нужно попытаться собрать всех подозреваемых вместе, в один список.

Круги? Где уже в наше время мы сталкивались с такой картиной?

Причём копать надо скорее в сторону чего-то природного или научного.

Сразу приходят в голову

1.Круги на полях от НЛО,

2.Планеты вращаются по кругам, на самом деле по эллипсам.

3. Фото звёздного неба.

Углубимся в науки.

4. Строение атома водорода,

5. Кольца Ньютона. Школьный эксперимент через линзу идёт свет, получаются на экране кольца. Доказывает, что свет – это волна.

6. Эксперимент по интерференции света.

Впервые был проведён несколько столетий назад. С его помощью доказывается, что свет, видимый нами везде и всюду, есть волна, вроде той, что на море.

Согласитесь, последняя троица больше подходит на роль подозреваемого, особенно последние два рисунка.

Но навряд ли, что бы у древних цивилизаций были такие приборы (хотя линзы у них были) и знания. Да и зачем им показывать доказательства волновых свойств света, или строение атома водорода.

Или же за этими, на первый взгляд простыми экспериментами, лежат какие-то важные физические, а возможно и обще человеческие истины.

Здесь нам нужно на немного остановиться. Дело в том, что для полного понимания физической стороны, нам не помешает сделать небольшой экскурс на передовую современной науки.

Давайте проследим, как развивалась научная мысль за последние 300 лет в области познания нашего мира.

В 18 веке существовало понятие об эфире, который есть везде, сохранившееся со времён греческих учёных. В это же время начались исследования окружающей природы, обнаружились волновые свойства света. Ньютон открывает силу гравитации, благодаря которой все тела притягиваются друг к другу.

19 век. Открыта таблица Менделеева, т.е. понято, что окружающий наш мир с огромным многообразием минералов, газов, жидкостей на самом деле сводится к группе простых составных элементов: водород, гелий, кислород и т.д.. Создана теория электромагнитных колебаний, где свет считается волной и признаётся существования электромагнитного поля.

20 век. Самый бурный в развитии науки.

Учёные открывают, что оказывается так непохожие по своим свойствам химические элементы, на самом деле состоят из одних и тех же кирпичиков: протонов, нейтронов и электронов. И различный набор этих элементов создаёт всю таблицу Менделеева.

Бор открывает схему строения атома водорода.

Ядро атома водорода (протон).

Треки, только по ним движутся электроны

В этих больших свободных пространствах электрон по неизвестной причине никогда не находится.

В результате исследований ученые наталкиваются на удивительный факт, что электрон по каким-то причинам не может находиться в полосах, только на треках. Т.е. по какой-то причине в пространстве существуют своеобразные ложбинки, окопы, по которым он вращается. Само это открытие стало родоначальником квантовой теории в микромире. Где под квантом понимается вот этот эффект перехода из одного окопа в другой. Электрон по неизвестным науке причинам между бороздками быть не может, только в одной из них.

Наука не стояла на месте, было вначале предсказано, а потом и обнаружено, что к первичной простейшей тройке элементов электрон, протон, нейтрон, нужно прибавить ещё нейтрино.

Стали взрывать ядерные бомбы, строить ускорители частиц и начали находить всё новые и новые «простейшие элементы». Надо отметить, что они долго не существовали и распадались на всё те же 4 известные нам и свет, но стройность теории должна быть во всём, поэтому физики столкнулись с такой проблемой.

Понятно, что простейших не может быть много, всё должно сводится к небольшому количеству, как раньше.

А к тому времени «простейших первоэлементов» было уже несколько десятков.

И одному из учёных приходит находчивая идея, давайте введём понятие КВАРКА, сделаем 3 кварка и 3 характеристики кварка. И если просто брать различные комбинации этих кварков и их характеристик, то можно удачно получить несколько десятков частиц. Как раз то, что и надо было.

Обратите внимание, что это просто удобная математическая модель. Цель, которой является свести большой набор «первоэлементов» к приемлемому количеству.

В нашем же мире кроме электронов, протонов, нейтронов и нейтрино ничего нет. Всё новые простейшие распадаются за миллионные доли секунды.

Однако теория прижилась. И казалось, что она отвечает на все вопросы.

Но не тут то было. Ускорители стали мощнее и на данном этапе простых частиц насчитывается уже более 300! Пришлось вводить новые кварки, теперь их 6 и 3 характеристики. Пришлось вводить и антикварки.

Учёный мир опять встал перед делемой.

Понятно, что на самом деле нет такого количества разных первоэлементов, в основе должно лежать что-то одно. И опять находчивым физикам приходит интересная математическая модель.

Называется она теория струн. В чём её изящество?

Давайте считать, что в мире диаметром 10-30 степени существуют СТРУНЫ. А у струн есть интересное свойство, на одной и той же струне можно взять любую из семи нот. Гениальная по своему волшебству идея.

Будем считать, что та струна может быть, то одним кварком, то другим, то третьим. Какая блестящая теория и как раз в основе лежит только один элемент.

Правда, какой-то больно странный - струна в 11 измерениях (надо же объяснить как одно и то же может быть многим.)

Как вы понимаете теория струн это удачная математическая модель, цель которой та же, что и у модели кварков - сведение многого к одному.

С реальность она связана мало.

Вот так выглядит современная теоретическая физика по устройству нашего мира. Причем, несмотря на свою идейную простоту, теория струн очень сложна в своей математической форме.

И она не объясняет ряд важнейших загадок современной физики, над решениями которых бьются ученые последние 100-200 лет.

Вот мы и дошли до передовой современной науки.

Главные из нерешённых задач природы:

1.Гравитация.

Сам Ньютон отказывался даже пытаться понять, почему все тела притягивают друг друга. Он просто это провозгласил как данность.

Давай те поговорим о ней подробнее. Гравитация – это сила, возникающая между любыми материальными объектами.

Все знают, Земля притягивается к Солнцу, кстати, и Солнце также притягивается к Земле. Земля вращается и не улетает.

Мы притягиваемся к Земле и не улетаем. С этим вроде всё известно и понятно.

Готов поспорить, что вы не думали вот о чём.

Наша планета также притягивается сейчас к миллиардам звёзд в нашей галактике. А галактик во вселенной миллиард, и получается, что о нашей Земле знают все миллиард в степени миллиард звёзд, ведь по закону Ньютона она к каждой из них притягивается, пусть и очень слабо.

Это ещё не самое интересное. В каждом из нас миллиарды протонов, а любая материя состоит из протонов и нейтронов, т.е. на самом деле гравитируют в первооснове не Земля и Солнце, а протоны Земли с протонами Солнца.

А теперь смотрите, получается: каждый протон во вселенной гравитирует с каждым протоном вселенной. Протонов во вселенной много, порядка 10 в степени 100.

И получается, возьмём один маленький протон, он сейчас каким-то чудным образом взаимодействует, и не просто, а притягивается сам и одновременно притягивает 10 в степени 100 протонов. Причём большинство из них находится в далёких галактиках и межгалактических скоплениях.

Вот галактика Андромеды, каждая светящаяся точка на этой фотографии это или звезда наподобие нашего Солнца, или целая галактика, правда, находящаяся очень далеко.

По закону всемирного притяжения вы сейчас взаимодействуете со всей этой материей, она притягивает вас, а вы её. Получается на таком огромном расстоянии, куда свет летит 2,6 миллионов лет, есть информация о вас как материальном объекте.

Всё выше изложенное почему-то обычно умалчивается, хотя это прямые выводы из закона Ньютона. А то, что он есть, все мы убеждаемся на собственном примере, можно например, подпрыгнуть - далеко не улетишь.

Каким образом маленький протончик притягивает сейчас к себе целые галактики, науке не известно.

Вот это и есть одна из фундаментальных проблем современной физики.

Построение приемлемой теории гравитации.

Последние новости с фронта: пытаются ввести понятие новых частичек- гравитонов.

Будем считать, что два протона притягивают друг друга, вследствие того, что они обмениваются маленькими частичками.

Вернёмся к нашему примеру, из этой передовой теории следует, что из нашего маленького протона сейчас вылетает 10 в степени 100 гравитонов.

Очевидно, что с реальностью эта теория имеет мало чего общего.

Загадка номер 2 формулируется так: создание единой теории поля.

Эйнштейн и многие великие учёные думали над этим вопросом.

Суть его такова: Существуют на разных масштабах пространства различные силы. Необходимо их все объединить в одну, т.к. в природе не может быть на разных уровнях совершенно различных сил, тем более эффекты, наблюдаемые и в планетарном масштабе и на уровне атомов, имеют много общего.

Давайте разберёмся подробнее и рассмотрим существующие явления и способы их объяснения современной наукой.

В макромире на уровне звёзд и планет Ньютоном был осознан такой эффект, что планета Земля вращается вокруг Солнца и не улетает, хотя никакие канаты её не держат.

Как объяснить такой феномен? Значит, существует какая-то невидимая сила связывающая землю с солнцем, землю с луной. Эту силу он и назвал силой всемирного тяготения.

Тот же вывод он распространил и на все объекты, тем самым объяснив, почему например яблоко падает на землю - значит, действует та же невидимая сила. Причём, как она действует, он отказывался даже рассматривать. Этого не могут сделать физики до сих пор.

Хочу обратить ваше внимание: в природе есть явление сближения объектов, как таковая причина не обнаружена, а всем известный закон

просто отражает наблюдаемую в природе закономерность.

F=G*M1*M2/(R*R), где G-гравитационная постоянная, M1, M2-массы рассматриваемых объектов, R-расстояние между ними.

Между молекулами и атомами вещества, тоже, оказывается, существует эффект притяжения, если бы этого не было например молекула воды Н2О разлетелась на атомы водорода (Н) и кислорода (О).

Атомы водорода (Н)

Атом кислорода (О)

Молекула воды Н2О

Но с другой стороны, атомы и молекулы не сближаются очень близко, здесь уже появляется эффект отталкивания.

Создается интересная картина, два объекта, например два атома водорода летают друг с дружкой и ближе не идут, но и не разлетаются.

Рассмотрим рисунок, на нём изображены два атома водорода.

В таком взаимном расположении как на рисунке данная система является газом водородом Н2. Достаточно стабильным соединением, это значит, что два атома не разлетаются, но и не сближаются. На лицо наличие двух явлений отлететь не может - значит притяжения, подлететь не может-значит есть эффект отталкивания.

Если приложить небольшую энергию, то атом водорода переходит на более больший круг. Становится более независим от другого атома.

Оказывается, можно заставить атом водорода переместится и на ближний круг, правда для этого надо приложить большую энергию.

При этом на первом этапе этого сближения нам надо его заставлять приближаться, но после прохождения определённой точки он сам уже стремится приблизится, при этом выделяется большая энергия.

Этим принципом пользуются для создания водородной бомбы.

Полученное взаиморасположение атомов водорода будет уже атомом нового элемента-Гелия.

На новом месте всё повторяется: не приблизится, не улететь без посторонней помощи атом не может.

Создаётся такое впечатление, что атомы попадают в своеобразные окопы выкопанные друг другом.

Но в реальности вроде никаких канавок в пространстве нет, но нет и никаких канатов и пружин – приходится считать, что и здесь действуют невидимые силы. Они называются электростатическими.

Идём глубже в материю, увеличиваем кратность нашего микроскопа и приходим в следующий мир - атомных ядер. Здесь живут бок о бок два вида соседей: протоны и нейтроны. Например, в атоме гелия их только 2 - один протон и один нитрон, в атоме кислорода их уже по 8 и т.д..

Так вот в этом мире наблюдается тот же эффект: с одной стороны они все не разлетаются, но и слишком близко не подходят.

Получается один в один эффект окопа как в предыдущем примере, по окопу в любую сторону двигаться можно, но не ближе не дальше от линии фронта. На данном уровне пространства силы на порядки больше предыдущего уровня, поэтому учёным приходится вводить новую силу- электрослабого взаимодействия.

Мы с вами уже знаем, что такое кварки. По данной модели протон состоит из 3 кварков и им присущ тот же эффект окопов - не ближе не дальше, без помощи извне. Для объяснения ввели четвёртую последнюю силу электросильных взаимодействий.

Делаем общий вывод: на каждом из масштабов мира присутствует эффект круговых траншей - наше образное понятие отражает простой факт, что например луна как в канавке вокруг земли катается и не улетает. Электрон вокруг атома водорода, атом водорода вокруг другого атома водорода - везде наблюдается похожее явление.

Физикам конечно очевидно, что за всем этим стоит какой-то один универсальный закон, но он до сих пор не найден.

Объединение всех сил в одну и есть создание теории единого поля.

Что же наука? Скажем так, довольно сложными построениями удалось объединить микромир, но гравитация к тем теориям не подходит.

Вопрос на самом деле, как был не решён так им до сих пор и остаётся.

3. Хотелось бы выделить сам квантовый эффект или загадку траншей.

Как мы уже говорили раньше, в атоме водорода электрон почему-то не может находиться везде, а только на определённых расстояниях - энергоуровнях, почему так, ведь пространство одинаковое везде?

Вспомним, что именно с колец мы и начинали, так что можно перефразировать вопрос, кто и как нарисовал эти дорожки для электрона, по которым он вынужден двигаться?

Теперь давайте перейдем к макромиру и поговорим о том, что над нами.

Вот что на данный момент известно учёным о нашей вселенной:

Наше солнце рядовая звезда, есть больше, есть меньше.

Она входит в состав скопления звёзд - галактику.

Это компьютерное моделирование нашей галактики Млечный Путь.

Звёздочкой показано положение солнца.

Звёзд в галактике порядка 100 миллиардов. Таких галактик, как наша Млечный путь, тоже оказывается много.

Видите каждый диск здесь это совокупность сотен миллиардов звёзд, издалека это кажется самостоятельным объектом. Оказывается, галактики разбросаны по пространству вселенной не равномерно, также присутствуют сгустки галактик (скопления) и соответственно пустое пространство.

Учёные наблюдают в космосе несколько видов галактик: эллиптические Е0-Е7 (Е0-почти ровный шар), дисковая S-0 , спиральные S.

Рассмотрим основные виды подробнее:

Эллиптическая галактика в начальной форме в виде шара.

Дисковая галактика:

Спиральная галактика:

Также в космосе присутствуют огромные пылевые облака - пыль в данном случае атомы водорода или протоны, что одно и то же.

Надо отметить, что все миллиарды звёзд как и наше солнце состоят в основном из водорода. Т.е. в пылевых облаках он везде, а потом он собирается в сгустки, и получается звезда.

Есть также загадочные объекты во вселенной – Квазары.

Их удивительность вот в чём.

В астрофизике расстояние принято считать временем. Немного странно, но на самом деле оправдано. Временем, которое потребуется свету или вам, двигаясь со скоростью 300000 км в 1 секунду для его преодоления. Например, расстояние световой год равно скорости 300000 умноженной на кол-во секунд в году 365*24*60*60 = вот столько это км.

Так вот и представьте, что по современным данным диаметр нашей галактики Млечный Путь составляет 7500 световых лет. Много, не правда ли.

От каждой галактики идёт излучение. И ученые могут просчитать: эта галактика больше - и излучения действительно больше, всё более менее логично.

Так вот квазар, это объект размером с солнечную систему, т.е. песчинка по сравнению с целой галактикой, а излучает он как полноценная большая галактика (а иногда как десятки и сотни нормальных галактик). Как такое может быть? Пока остаётся загадкой.

Пойдём дальше, ведь в космосе есть много чего непознанного.

Поговорим о большом взрыве. Вы, наверно, о нём слышали. Давайте узнаем, что это за взрыв, и почему думают, что он был.

Как мы уже выяснили, в космосе, в основном, есть только водород- протон.

Вообще водород, как и любой элемент, характеризуется линией спектра, это как отпечаток пальца.

Смотрят такая-то узкая полоска в спектре - делают вывод точно, это водород. На нашей земле, у всего водорода одни отпечатки пальцев.

Интересно стало, когда начали проверять спектры водорода далёких галактик, оказалось, что они другие. Причём оказалось, что у разных галактик они отличаются.

Исследователи встали в тупик, не может же быть водород разным в различных галактиках, наверное.

И тогда на помощь пришел эффект Доплера, это эффект изменения длины волны при движении. Например, если наговорить текст и пустить в громкоговоритель, то когда всё неподвижно вы услышите свой родной голос.

Если он начнёт быстро к вам приближаться, то ваш голос будет более высоким, если удалятся, то он вам покажется настоящим оперным басом. Это и называется доплеровским эффектом. А т.к. отпечатки водорода с далёких галактик напоминали как раз бас от нормального голоса, то и решили: значит, те галактики движутся от нас. Вот это называется красное смещение спектра.

Когда замерили спектры водорода со всех сторон, получилось везде смещение, а т.к. это объяснение всем понравилось, то и стали считать, что всё разлетается.

В центре наша Земля. Кружками отмечены галактики. В свете приходящем от них, водород имеет другие частоты, что начали объяснять движением галактик. Когда нарисовали направление движения галактик, получилась такая картина.

Ничего не напоминает? Да, именно взрыв!

Вот так родилась теория большого взрыва.

Хотите узнать интересные неувязочки этой теории, вот они.

Когда оценили скорости многих галактик и квазаров, с которой они вроде улетают от нас, она оказалась 50%, 75% от скорости света. На самом деле это очень много, например, сейчас строятся большие ускорители, где огромными магнитами до таких скоростей разгоняют несколько электронов и протонов. А по теории большого взрыва, так летят сотни миллионов галактик с миллиардами звёзд.

Вопрос номер два, откуда всё это вылетело, по рисунку видно, что из одной точки. Представляете, вся вселенная, с её 10 в степени100 протонами была в одной точке. Как это объяснить учение не знают. Само явление названо сингулярностью.

Сингулярность, или вопрос как материя может трамбоваться в одну точку, всплывет в новой загадке нашей вселенной - чёрных дырах.

Представьте себе наше солнце, хорошее, доброе солнце, а если ему потяжелеть на несколько порядков, оно по теории начнёт не выпускать из себя свет и станет чёрной дырой. Чёрная дыра всасывает в себя всё новое вещество из окружающего пространства. И внутри получается необъяснимо большая плотность материи.

В последнее время в науке появилось понятие тёмная материя и тёмная энергия, её никто не видел, но она есть (в воображении астрофизиков). Ей уже приписывается 90% все массы нашей вселенной.

Что же это за новый зверь? Давайте посмотрим на формы наблюдаемых галактик. Шаровая галактика, здесь вроде всё понятно, было огромное пылевое водороднопротонное облако с равномерным распределением газа, вследствие гравитации, все протоны притягивают друг друга, стали появляться локальные шарики - в последующем звёзды, а сама форма облака стала тоже шар.

Это естественный процесс, везде, где действуют равные во все стороны силы, форма объекта будет шар, например как мыльный пузырь или вода в условиях невесомости. Так из пылевой туманности за миллиарды лет родилась шаровая галактика.

Теперь нам бы так же естественно и легко объяснить эволюцию этого шара в диск и спираль, а здесь уже возникают трудности. С какой это стати шар начал плющится, не говоря уже о появлении спиральных рукавов

Мы уже с вами знаем, что в физике отсутствует теория гравитации, а именно она и управляет всеми процессами на этом уровне. Не имея логических внутренних объяснений, опять была выдвинута смелая идея, что существует скрытая, невидимое вещество, которое и заставляет принять шаровую галактику новую форму в виде диска и спирали. Но как вы понимаете, никто никогда эту материю не увидит (она же невидимая).

Пытаясь решить естественную природную загадку, была придумана достаточно искусственная отгадка, породившая ещё больше вопросов.

Уважаемый читатель, вот мы теперь представляем на каком уровне находится современная наука нашей цивилизации, в вопросе устройства мира.

Я, надеюсь, вы меня правильно поняли, я не критикую наших физиков, именно благодаря их работе, мы так много знаем и умеем, но налицо ряд вопросов, на которые нужно найти решения.

Теория гравитации, квантовый эффект, теория единого поля, эволюция галактик, сингулярность. По каждому из них написано не один десяток серьёзных научных книг.

Может показаться, что это чистая теория, без практического применения.

Что нам до тех квазаров и далёких галактик.

Но это не так. Например, при появлении полной теории гравитации, с чётким пониманием её механизмов, сразу встает вопрос, антигравитации, т.е. её отключения.

Появление антигравитации сулит переход нашего общества на новый технический и возможно цивилизационный уровень, ведь мечты о космических перелётах, станут вполне реальными.

Разгадай учёные причины квантового эффекта, и возможно, там будут найдены источники безграничной энергии. Ведь, например ядерная реакция и ядерный взрыв, как раз берут свою энергию от перехода протонов с одного уровня (бороздки) на другие.