7. Принципы пространственной трансформации энергии и модель шаровой молнии

Основной целью теории УКС является разработка техноло- гий практического освоения суперэнергии квантованного про- странства (субпространства). Трудности, которые испытывает те- ория в решении данного вопроса, связаны с разработкой меха- низма освобождения энергии субпространства, а более точно, энергии гравитонов. Можно выделить два направления:

1. энергия освобождается в результате локального разруше- ния субпространства;

2. энергия освобождается в результате деформации простран-

ства.

Локальное разрушение субпространства и освобождение его колоссальной энергии влечет за собой катаклизмы вселенского размаха, такие как вспышки сверхновых звезд и другие. Причи- ны такого явления неясны и могут рассматриваться как спонтан- ные в условиях сверхустойчивости субпространства. Но эти явле- ния наблюдаются реально, а теория УКС позволяет объяснить их с новых позиций.

Кроме локального разрушения (разрывов) субпространства, можно рассматривать возможность расщепления самого гравито- на (кванта субпространства) и освобождения его энергии (5.10),

(5.12)

Однако, это осуществить, по-видимому, невозможно, пос- кольку исследования космических частиц ни разу не зарегистри- ровали наличие магнитных зарядов (монополей), входящих в со- став гравитона. Можно считать, что гравитон является самой ста-

56

бильной частицей, возможно, не поддающейся расщеплению в

условиях Вселенной.

Остается рассматривать процессы освобождения энергии в результате деформации субпространства. В этом случае при сжа- тии или растяжении гравитона на Δl его первоначальная энергия

(7.1) изменяется на величину Δε_К

В предыдущем разделе было показано, что деформацию суб- пространства можно вызвать гравитационным полем или инер- цией. Инерционная деформация связана с ускорением частиц в субпространстве и широко используется в ускорительных уста- новках для накопления энергии и импульса системы "частица- среда". При столкновении частицы с мишенью или встречной частицей эта энергия освобождается. Этот метод представляет практический интерес. Следует только пересмотреть наши взгля- ды на процессы ускорения частиц в рамках теории УКС.

Если сравнивать гравитационную деформацию субпростран- ства в условиях Земли (5.36), то она значительно меньше дейст- вия более мощного гравитационного поля Солнца (5.37). Кроме того, гравитационное поле Земли статическое, что не дает изме- нения энергии в соответствии с формулой (7.2). Другое дело — Солнце. Можно предположить, что внутри его имеются зоны сжа- тия и расширения, определенным образом пульсирующие. В этом случае работает формула (7.2), и энергия А£_к освобождается из субпространства, сопровождаясь сильными электромагнитными процессами. Это не противоречит структуре и строению Солнца и объясняет локальные области сильных магнитных полей в виде пятен и многие другие явления. Но в этом случае ставится под сомнение термоядерная природа энергии Солнца и звезд как аб- солютная. Можно предположить, что реакция синтеза гелия из водорода является побочным продуктом в энергетике Солнца, которая обеспечивает только часть механизма передачи энергии от субпространства в среду с превращением в излучение. В этом плане запасы энергии Солнца можно считать несоизмеримо боль- шими, чем принято.

Принимая рабочую гипотезу энергии Солнца в виде осво- божденной энергии субпространства при его деформации в силь- ном гравитационном поле, требуется разработать механизм пере- дачи энергии от субпространства в среду, отличный от термоя- дерного синтеза. Этот процесс должен быть более элементарным и проходить на уровне реакции, связанной с расщеплением эле-

В.СЛеонов

ментарных частиц (электронов и позитронов) с последующим превращением в легкие ядра водорода. Решение этого вопроса "подсказал" Эйнштейш. В статье "Проблема частиц в общей те- ории относительности" [25] он, пытаясь объединить на геомет- рической основе гравитацию и электромагнетизм, описывает че- тырехмерное пространство, состоящее из двух независимых об- ластей или "листов", связанных друг с другом "мостами" из "элек- трических частиц без тяготеющей массы". Если принять за одну из таких областей субпространство, то должна существовать еще одна сплошная область ("лист"), в которую проникают только электрические безмассовые заряды. Эта вторая область названа мною подпространством.

В этом случае механизм освобождения энергии из субпрос- транства при его деформации сильным гравитационным полем заключается в передаче этой энергии подпространству, из кото- рого рождаются пары частиц: электроны и позитроны. Это не противоречит экспериментальным фактам. Известно, что при воздействии на физический вакуум двумя гамма-квантами γ_к излучения из него рождаются пары частиц: электрон е^- и по- зитрон е⁺ Это можно записать в виде реакции обратной анни- гиляции [26]

К сожалению, на данный момент квантовая электродина- мика испытывает трудности при объяснении реакции (7.3). Если закон сохранения энергии в (7.3) соблюдается, то закон сохране- ния зарядов требует более корректного объяснения, нежели это

делается через спин фотона 1ħ, который распадается на два спина:

электрона 0,5ħ и позитрона 0,5ħ. Но если существует подпрос-

транство (второй "лист"), набранное из электрических безмассо- вых зарядов (обозначим + и -), то реакция (7.3) имеет логичес- кое обоснование

Обозначим элементарный квант γ_g подпространства в виде

электрического безмассового диполя

58

то есть, при воздействии на квант подпространства, состоящий из двух безмассовых электрических зарядов, двух гамма-квантов из- лучения вполне естественно появление электрона и позитрона. В этом случае было бы логично рассматривать электрон как состав- ную частицу, включающую в себя безмассовый электрический за- ряд, окруженный квантовой оболочкой. Позитрон отличается от электрона только полярностью безмассового заряда [1].

При аннигиляции электрона и позитрона происходит сбра- сывание их квантовых оболочек в излучение, а безмассовые заря- ды коллапсируют в пространство, образуя дипольный квант под- пространства

Остается установить глубину коллапса и энергию связи для дипольного кванта у . Глубина коллапса определяется энергети- ческим радиусом R_c (5.8) и для электрического диполя должна была бы составлять

Полученный результат 10 ³⁵ м не соответствует реальным наблюдениям. При таком глубоком коллапсе заряды должны были перейти в субпространство и их невозможно было бы энергией двух гамма-квантов излучения выбить оттуда. Эксперимент же всегда подтверждает рождение электрона и позитрона в соответ- ствии с (7.6). Значит, электрические заряды не коллапсируют. Это можно объяснить тем, что все возможные уровни энергии коллапса заняты субпространством при его гравитонном кванто- вании. Поэтому электрические заряды могут внедриться только в подпространство, определяя условие, что полная энергия покоя электрона и позитрона переходит в отрицательную энергию под- пространства

В. С.Леонов

где R_n— расстояние между зарядами диполя в подпространстве, откуда находим R_n (или глубину связи)

Значение R в два раза меньше классического радиуса электрона

Выражение (7.10) позволяет судить о том, что подпростран- ство довольно плотно упаковано безмассовыми электрическими зарядами и, возможно, представляет собой сплошную структуру. Это же подтверждает эксперимент, когда при воздействии гам- ма-квантов из пространства всегда рождаются пары электричес- ких частиц. Отсутствие рождения в этих экспериментах магнит- ных зарядов подтверждает, что подпространство имеет только элек- трическую основу.

На рис.11 представлена схема преобразования энергии суб- пространства при его деформации сильным гравитационным пол- ем в энергию) подпространства с последующим рождением из него частиц: электронов и позитронов. Этот процесс назван простран- ственной трансформацией. Схематично субпространство представ- лено в виде листа 1, а подпространство — в виде листа 2. Лист 1 соответствует глубине 10~³⁵ м, лист 2 — 10~¹⁵ м. Вектор пульсиру- ющей деформации Dy сильного гравитационного поля воздей- ствует на субпространство (лист 1), деформируя гравитоны, ко- торые освобождают энергию в виде электромагнитного поля

( Е , н ), которое, воздействуя на подпространство (лист 2), вы- рывает из него заряды, рождая элементарные частицы (электро- ны и позитроны).

Рис.11. Схема пространственной трансформации энергии в вещество частицы. 1 — субпространство; 2 — подпространство

6С

Теория упругой квантованной среды

Рис.12. Сеточная модель подпространства (лист 2), отквантованная электрическими зарядами (диполями).

В этом плане удивляет предвидение Эйнштейна, когда он еще в 1935 году, основываясь только на геометрических взглядах на пространство, смог обосновать двухлистную основу будущего принципа пространственной трансформации энергии [25].

Если придать подпространству некую непрерывную струк- туру в виде пространственной сетки, в ячейках (или узлах) кото- рой расположены безмассовые электрические заряды (рис.12), то нетрудно показать, что энергия связи пары зарядов в сплошной сеточной структуре меньше энергии связи отдельного заряда, что позволяет выбивать их только парами. Наиболее наглядно это проявляется, если выделить в подпространстве знакопеременную суперструну (рис.13). Энергия связи одного электрического заря- да 1 в суперструне определена [1]

Рис.13. Знакопеременная суперструна и связь диполя 1—2 внутри суперструны.

61

Рис.14. Оболочечная электрон-позитронная модель шаровой молнии: однослойная (а), многослойная (б).

■

Энергия связи заряда 1, но уже в диполе 1 —2 с суперстру- ной меньше на энергию связи с зарядом 2 и определяется Де,_₂

Находим отношение (7.12) к (7.13)

то есть, энергия связи отдельного заряда в суперструне в 2,55 раза больше, чем его же энергия связи с суперструной, но в ди- поле. Это подтверждает обоснование условия того, что заряды выбиваются из пространства только парами.

Таким образом, если говорить о квантовании подпростран- ства, то необходимо иметь в виду только его дипольное квантова- ние на уровне 10~¹⁵ м. Остается уточнить энергию кванта под- пространства v. Для этого необходимо учесть взаимодействие всех зарядов в подпространстве. В этом случае получается величина для R_n несколько большая, чем (7.10). Это требует уточнения, но дает надежду на то, что в подпространстве возможно туннелиро-

вание пары зарядов, минуя энергетический потенциальный барьер ImJ¹- Тогда затраты энергии на освобождение зарядов из под- пространства при определенных условиях будут меньше, чем вы- деленная энергия в результате аннигиляции зарядов (частиц). По сути дела, открываются возможности извлечения полезной энер- гии из подпространства.

Чтобы оценить величину энергии подпространства, восполь- зуемся выражениями (7.9) и (7.10), приняв, что энергия mj¹ со- средоточена в объеме (2Л_П)³, что в пересчете на 1 м³ дает

Несмотря на то, что энергия подпространства (7.15) несо- поставимо меньше энергии субпространства (5.16), речь идет о суперэнергии. Однако действие гравитационного поля определя- ется энергетикой субпространства. Влиянием подпространства на гравитацию можно пренебречь. Распространение электромагнит- ных волн и движение фотонов также определяются свойствами субпространства.

Применяя принцип пространственной суперпозиции пол- ей, совместив два, казалось бы, независимых друг от друга, но связанных полями, субпространство (рис.4) и подпространство (рис.12), и получим трехмерное скрытое от нас пространство, которое, как считалось ранее, представляло собой абсолютную пустоту. Теория УКС, не нарушая действующих физических за- конов, обосновала принцип пространственного дуализма и смог- ла пересмотреть наши взгляды на структуру пространства как на невесомую полевую форму материи, образованную в результате квантования пространства электрическими и магнитными без- массовыми зарядами. Конечно, процесс квантования связан с рождением и формированием Вселенной и на данный момент времени можно считать законченным. Асимметрия между струк- турой субпространства и подпространства в пользу избытка элек- трических зарядов объясняет электрическую природу строения вещества во Вселенной, поскольку вещество рождается из под- пространства, созданного на чисто электрической основе. Поэ- тому в веществе отсутствуют магнитные заряды. Поскольку элек- трические заряды связаны в подпространстве в нейтральные ди- поли, во Вселенной практически не обнаружено антивещества. Небольшой избыток свободных отрицательных частиц — элек- тронов — определяет некоторую электронную асимметрию. Осо- бую роль во всех процессах играют кванты-излучения или фото- ны, но это отдельный самостоятельный вопрос.

Принцип пространственной трансформации энергии дает

схематичное представление о механизме рождения вещества из подпространства. В работе [1] было показано, что этот механизм касается не только элементарных частиц — электронов, позитро- нов и нейтрино, но более сложных — адронов: протонов и не- йтронов.

Принцип пространственной трансформации энергии каса- ется также образования шаровых молний. Шаровая молния — это яркий пример освобождения пространственной энергии. Но чтобы нагляднее представить структуру шаровой молнии и меха- низм ее рождения из подпространства, кратко повторю принци- пы построения адронов в рамках теории УКС. В отличие от кван- товой хромодинамики, предполагающей кварковое строение ад- ронов, теория УКС предлагает рассматривать структуру адронов в виде знакопеременной оболочки, рожденной из знакоперемен- ной структуры подпространства.

Оболочечная модель адронов имеет меньше противоречий с экспериментальными данными по сравнению с кварковой. Во- первых, она объясняет действие ядерных сил как сил, контакт- ных между адронами, независимо от наличия и полярности его заряда, что позволяет описывать и рассчитывать контактные силы методами электростатики с высокой точностью. Во-вторых, она объясняет характер необычного рассеяния электронов, доказы- вающих сложную знакопеременную структуру адронов. И в-треть- их, электрическое поле знакопеременной оболочки адронов в непосредственной близи — это поле касательных напряженнос- тей при падении электрона на адронное ядро атома, последний, попадая в поле касательных напряженностей, получает дополни- тельный импульс и выбрасывается на орбиту [1].

Кроме того, оболочечная модель позволяет описать практи- чески весь набор сложных частиц, существование которых воз- можно в природе. К самым крупным и сложным "частицам", имеющим оболочечную структуру, можно отнести и шаровые молнии.

Шаровая молния остается одним из неразгаданных фено- менов природы. Релятивистская и квантовая механика не имеют даже рабочей гипотезы относительно природы шаровой молнии. Это просто доказывает то, что есть белые пятна в науке, которые не укладываются в рамки известных научных концепций и могут быть объяснены с позиций новых теорий, таких как теория УКС, утверждающая, что окружающее пространство не является абсо- лютной пустотой и подчиняется принципу пространственной тран- сформации энергии в вещество. Именно освобождение энергии подпространства при определенных условиях ведет к рождению шаровых молний. Это дает возможность разработать методику ее

расчета.

Шаровая молния представляет собой светящийся сферичес- кий объект в виде шара диаметром 10...20 см, возникающий в атмосфере иногда самопроизвольно. Свечение шаровой молнии сопровождается специфическим шипением, характерным для коронного разряда в воздухе. Это дает основание показать, что природа шаровой молнии электрическая, а в зоне свечения она создает высокую напряженность электрического поля, достаточ- ную для сильной ионизации воздуха. Плотность шаровой мол- нии близка к плотности воздуха. Это позволяет ей свободно пла- вать в атмосфере. Ее энергия достигает 10⁵... 10⁷ Дж, а время жизни составляет от нескольких секунд до десятков, заканчива- ясь бесследным исчезновением или взрывом.

Анализ электрических свойств шаровой молнии позволяет судить о конфигурации ее электрического поля. Сразу же отпада- ет гипотеза о центральном электрическом заряде, сосредоточен- ном внутри сферы, по отсутствию заметного электростатическо- го притяжения шаровой молнии к телам и радиальных пробоев воздуха свободными зарядами. Это позволяет судить о том, что шаровая молния электрически нейтральна. Такое возможно лишь в том случае, если количество отрицательных электрических за- рядов, входящих в состав молнии, равно количеству положитель- ных зарядов.

Судя по свечению шаровой молнии в виде сферы, ее элек- трическое поле тангенциально. Это возможно при условии, что электрические заряды в шаровой молнии сосредоточены в ее обо- лочке, а сама оболочка имеет знакопеременную структуру, ана- логичную подпространству (рис.12). Единая природа структуры подпространства и оболочки шаровой молнии позволяет обосно- вать рождение оболочки из подпространства в соответствии с принципом пространственной трансформации.

На рис. 14а представлена оболочечная модель шаровой мол- нии в виде одного слоя знакопеременных зарядов. Поскольку заряды в оболочке вышли за границу раздела и материализова- лись в электроны и позитроны, то строение шаровой молнии имеет электрон-позитронную основу. От аннигиляции электроны и позитроны спасает давление воздуха внутри оболочки, которое уравновешивается ее натяжением за счет взаимного притяжения разноименных зарядов. Это позволяет на некоторое время стаби- лизировать оболочку.

Электрическое поле знакопеременных зарядов в оболочке по своей конфигурации очень неоднородно и достигает высоких напряженностей, достаточных для развития сильной ионизации воздуха. Энергия оболочки идет на ионизацию воздуха, минуя

аннигиляцию пар в гамма-кванты. Освобождение энергии в ре- зультате ионизации происходит в видимой части спектра, что позволяет наблюдать свечение оболочки такой молнии в виде шара.

Одним из факторов временной стабилизации оболочки яв- ляется расстояние между зарядами в ней, не превышающее и со- ответствующее размерам основных молекул воздуха (кислорода и азота) г_с = 10 ¹⁰ м. Действительно, оболочка представляет собой сетку с ячейкой г., через которую не должны выходить молекулы воздуха. При меньших размерах ячейки области локальных пол- ей знакопеременных зарядов ограничены по воздействию на мо- лекулы, что не будет вызывать их ионизацию.

Другим фактором является энергия шаровой молнии. Как было показано ранее, граница раздела между пространственной энергией и веществом находится для электронпозитронной пары на уровне классического радиуса электрона 10~¹⁵ м. При рожде- нии пары работа по разводу зарядов на расстояние, равное шагу сетки оболочки г_c = 10 ^-10 м, равна потенциальной электрической энергии пары ε_n в оболочке

то есть, энергия пары соответствует сумме энергий покоя элек- трона и позитрона.

При диаметре шаровой молнии d = 0,1 м количество пар в оболочке определяется площадью поверхности шара 5_ш и сече- нием пары S

Полная энергия шаровой молнии

Полученная величина энергии 2,54-10⁵ Дж соответствует тем энергиям, которые наблюдаются у шаровой молнии в действи- тельности, что показывает надежность оболочечной модели.

Дальнейшей проверкой модели является определение дав- ления, создаваемого оболочкой на воздух внутри шара. С этой целью определим натяжение оболочки в виде силы, действую- щей на один заряд. Для сеточной модели это натяжение будет

Сила нормального давления на оболочку F_n определяется из схемы рис.14

где

n_e — количество зарядов в сечении оболочки

Окончательно определяем давление, создаваемое оболочкой Р_О

Как видно из (7.23), избыточное давление внутри оболочки шаровой молнии на 33,6 мм вод. ст. превышает атмосферное. Это соответствует тому, что плотность шаровой молнии близка к плотности воздуха.

Полученные расчетные параметры относятся к так называе- мым "тихим" молниям, которые, по мере расходования энергии на ионизацию воздуха, бесследно исчезают. Это, по-видимому, свойственно оболочкам в один слой или несколько слоев заря- дов. Однако при больших энергиях возможно образование мно- гослойных оболочек (рис.146). Тогда давление внутри молнии может достигать несколько атмосфер, что ведет к неустойчивости оболочки и последующему взрыву шаровой молнии.

Причины, вызывающие появление шаровых молний, обыч- но связывают с грозовыми явлениями в атмосфере. Однако появ-

ление шаровых молний наблюдается также, казалось бы, без ви- димых на это причин, а также в полностью экранированных объ- емах. Следует отметить, что для квантованной среды электропро- водящий экран является полностью прозрачным. В этом случае, освобождение энергии квантованного пространства может быть связано с неизвестными волновыми и резонансными процесса- ми в упругой среде, передаваемыми в пространстве через знако- переменные суперструны, которые всегда можно сформировать в сеточной модели знакопеременных зарядов.

В любом случае, предлагаемая гипотеза шаровой молнии представляется уже в виде конкретной,теории, на основании ко- торой можно разрабатывать методику ее экспериментальной про- верки и соответствующее оборудование. Думаю, что такие иссле- дования позволят прояснить тайну шаровой молнии и природу ее энергии как энергии квантованного пространства. Учитывая, что эта энергия нерадиоактивна и практически безопасна при умелом с ней обращении, она может быть одним из источников новой энергии в будущем, доступной для промышленного осво- ения.

Незнание и непонимание этой энергии может приводить к глобальным катастрофам типа чернобыльской аварии [27].

Таким образом, теория УКС рассматривает энергию про- странства как основной ее источник во Вселенной. Энергия про- странства представляет собой полевую форму материи, сосредо- точенную в двух областях: субпространстве и подпространстве. Субпространство имеет электромагнитную основу, подпростран- ство — чисто электрическую. Освобождение энергии определяет- ся принципом пространственной трансформации. Одним из при- меров проявления энергии пространства в земных условиях яв- ляются шаровые молнии.