книги из ГПНТБ / Кесарев, В. В. Эволюция вещества Вселенной

Заключение

Вселенная без вещества — отвлеченное поня­ тие, в связи же с веществом ее показатели не идут далее того, что определяется ее веществом. Изме­ нения вещества в результате его физико-химиче­ ской эволюции влекут за собой изменения показа­ телей космических тел и их систем. Отсюда следу­ ет, что вещество Вселенной должно найти свое от­ ражение в многогранности и универсальности Все­ ленной. Допущение в качестве вещества Вселен­ ной элементарного водорода не оправдывается ни

вколичественном, ни в качественном отношении. «Водородная» концепция возникла на основе

астрономических наблюдений состава звездных ат­ мосфер, в согласии с чем вещество Вселенной при­ нималось состоящим из 98% водорода и 2% осталь­ ных элементов. Однако астрономические наблю­ дения, связанные со вспышкой Сверхновой 1054 в Тельце, свидетельствуют о том, что одна полови­ на массы звезды составляет металлическое ядро, а другая половина — диффузную туманность. По вы­ делению энергии вспышки можно предполагать, что водорода в звезде было 0,2%.

Таким образом, получается, что весьма досто­ верные астрономические наблюдения не подтверж­ дают концепции «водородных» звезд. Разумеется, здесь дело не в ошибках астрономических наблю­ дений. Смысл явлений заключается в том, что в од-

151

МОМ случае наблюдался состав звездных атмосфер,

в другом —общий состав звезды. Ошибка заклю­ чается в перенесении состава звездной атмосферы на весь объем звезды.

Химический состав протовещества, выведенного автором, находится в согласии с общим составом звезды: молодая звезда имеет 1,8% водорода. Ес­ ли же в Сверхновой 1054 в Тельце водорода со­ держится 0,2%, то это означает, что возраст дан­ ной звезды не менее 5 млрд. лет. За это время сгорело 1,6% водорода. Сколько бы ни находилось водорода в звездных атмосферах, это количество не является средним показателем. Кроме того, в глубоких зонах звезды находятся тяжелые элемен­ ты в количествах, химически эквивалентных ат­ мосферному водороду. Представление о звезде, как о раскаленном газовом шаре, здесь мало помогает делу, так как в этом случае за температурой звез­ ды в десяток миллионов градусов маскируются и давление в сотни миллиардов атмосфер, и стадия пребывания тела в виде протозвезды, и дифферен­ циация плазменного вещества, и структура звезды с ее металлическим ядром и сферами. Не помогает делу и господствующее представление о формиро­ вании космических тел из протооблака с дифферен­ цированным веществом, из которого формируются газообразные звезды и твердые планеты с готовой структурой.

Признаком вероятности протовещества может служить то, что оно едино. Из него формируются космические тела любых масс. Единая схема фор­ мирования космических тел .предполагает и единую схему эволюции космических тел. Приобретает особое значение то, что в протовеществе водород находится в химически связанном состоянии. С од­ ной стороны, это означает, что он в одинаковой сте­

152

пени входит в тела как малых, так и больших масс. С другой стороны, химически связанный водород в виде гидридов металлов выполняет роль комет­ ного и планетного топлива, а образующиеся при этом гидриды легких элементов позднее выполня­ ют роль термоядерного топлива.

Признаком вероятности существования прото­ вещества является наличие у него высокого хими­ ческого потенциала — движущей силы химической эволюции вещества комет, планет, протозвезд. Ве­ лика роль энергии химических процессов во внут­ ренней активности и в вулканической деятельности планет. Химия в космохимии по существу получи­ ла второе рождение.

Другим признаком является возможность суще­ ствования единой шкалы масс для всех первичных космических тел — комет, планет, протозвезд. Пла­ нету и звезду разделяет не пропасть, а амфотерное космическое тело с массой 0,01 солнечной массы, в котором течение химических процессов иницииру­ ют термоядерные процессы на уровне эндотерми­ ческих. Данное тело не в состоянии перейти в ста­ дию звездного существования, тогда как в теле с массой 0,02 солнечной массы энергия химических процессов наряду с гравитационной энергией до­ стигает таких уровней, что становится возможным инициирование термоядерных процессов экзотер­ мического характера. Это тело способно перейти в стадию звездного существования, причем возни­ кает звезда с минимальной массой.

Между первичными космическими телами лю­ бых масс сходство определяется общим протове­ ществом, а различия между ними не идут далее того, что вытекает из различия масс. Под различи­ ем масс подразумевается различие соотношении температуры и давления, с которыми связаны фор­

мы существования вещества: в виде газа, пара, жидкости, твердого тела, магмы, плазмы. В связи с изменением формы существования вещества (пе­ реход из твердого состояния в плазменное) не сле­ дует изменения ни состава космического тела, ни его структуры. В этом смысле звезды с плазмен­ ным веществом не являются чем-то оторванным и изолированным — это звенья общей цепи генети­ чески связанных космических тел.

Признаком вероятности протовещества является также наличие в нем совершенно определенного качественного и количественного соотношения лег­ ких элементов. Соотношение углерода, водорода, кислорода, азота, серы, фосфора, свойственное протовеществу, находит свое отражение в нефти, белках, каменном угле, вулканических газах, ат­ мосферных компонентах.

Как бы ни были процессы синтеза гелия на Солнце далеки от процессов синтеза белков на Земле, они генетически связаны и являются всего лишь различными стадиями эволюции общего про­ товещества.

Узко утилитарный подход к водороду закрыл доступ к пониманию роли и значения водороди­ стых соединений, тогда как знание надлежащего соотношения водорода с тяжелыми элементами мо­ жет оказаться единственной возможностью для оценки «скрытой» массы Метагалактики. Если в межгалактическом пространстве наблюдениями фиксируются какие-то количества водорода, то сле­ дует иметь в виду, что этот водород составляет ме­ нее 2% «скрытой» массы.

Как бы ни было велико абсолютное количество светящихся звезд в современной Метагалактике, их относительное число по сравнению с числом, темных звезд мало. Высокое отношение несветящейся мае-

154

сы Метагалактики к светящейся, по-видимому, мо­ жет служить ключом к пониманию многих явлений.

В 1933 г. американский астроном Ф. Цвикки сформулировал парадокс, согласно которому вириальные массы скоплений превосходят значения масс, определенные по светимости, примерно в 100 раз. Данный парадокс вырос в острую проблему, так как от существования «скрытых» масс зависит геометрия мира, степень искривления Вселенной.

К этой проблеме примыкает парадокс В. Ольберса, сущность которого заключается в том, что при большом числе звезд небо остается темным.

Особенно острую проблему представляет вопрос оценки возраста звезд. Если исходить из «водород­ ной» концепции, то могут показаться логичными механизм термоядерных процессов в звезде, пред­ ложенный Г. Гамовым, и расчеты скоростей тер­ моядерных процессов, предложенные А. Унзольдом. Однако же, если иметь в виду, что состав звезд в «водородной» концепции поставлен с ног на голову, все механизмы и расчеты теряют силу. В свете того что расчеты А. Унзольда по оценке возраста звезд построены на шаткой основе и не могут приниматься в расчет, для нормализации по­ ложения в данной области совершенно необходи­ мо сохранить в первозданном виде важнейшие эм­ пирические обобщения В. Амбарцумяна, Э. Хаб­ бла, В. Бааде. В этом случае гипотеза советских астрономов (Бюракан) о существовании особого протозвездного вещества отпадает за ненадобно­ стью, а Солнце признается старой звездой.

Бесконечное чередование циклов Метагалакти­ ки не предполагает ни начала, ни конца времени. Метагалактика может быть представлена как си­ стема подвижного равновесия, в которой сочетают­ ся признаки стационарности с признаками неста-

ционарностп. Существующие в природе естествен­ ные системы характеризуются именно теми и дру­ гими признаками в их сочетании.

В космогонии длительное время господствовало убеждение в том, что Вселенная стационарна. Срав­ нительно недавно возникла теория нестационарной Вселенной. Время показывает, что противопостав­ ление этих конкурирующих теорий пе помогает делу, даже если одна из теорий отпадает. У. Кор­ лисс рассматривает именно такой случай и заме­ чает, что если отпадает теория стационарной Все­ ленной, то это отнюдь не означает, что теория Большого Взрыва справедлива. Согласно истории развития идей следует ожидать появления компро­ миссной теории. В этом свете следует признать за­ кономерным то, что в іМетагалактике обнаружива­ ются признаки стационарности и нестационарное™ в их сочетании. Это означает, что Вселенная ста­ ционарно-нестационарная.

В свете новых научных данных формирование Метагалактики можно считать не актом, а процес­ сом, длившимся 6 млрд. лет. Если звезды первого поколения сформировались 11 млрд, лет назад, то звезды последнего поколения появились 5 млрд, лет назад. Наблюдения над последними поколениями звезд показывают, что уже в возрасте 5 млрд, лет они «вступают на путь» катастрофического разви­ тия. Если так же вели себя и звезды первого поко­ ления, то период времени от 6 до 5 млрд, лет назад характеризовался равновесием процессов конденса­ ции вещества с обратными процессами диссоциа­ ции вещества. И лишь позднее, с прекращением конденсационных процессов, равновесие сместилось в сторону процессов диссоциации и положило на­ чало стадии расширения Метагалактики, продол­ жающейся до настоящего времени.

156

В согласии со сказанным можно сделать допу­ щение о том, что наиболее ранние квазары — следы катастроф, происшедших с галактиками первого поколения, — могли возникнуть не ранее 6 млрд, лет назад в центральных зонах Метагалактики, для которых характерна повышенная концентрация ве­ щества. Поступающая в настоящее время к нам, на периферию Метагалактики «информация» об этих процессах не должна иметь места, если учитывать расстояние, не согласующееся со временем возник­ новения катастроф со звездными системами перво­ го поколения. Завышение расстояний до квазаров влечет за собой допущение невероятно высоких энергий, испускаемых квазарами.

Предложенная автором с новых научных пози­ ций «шкала масс вещества Вселенной» позволяет видеть, что в протовеществе имеется все необходи­ мое, чтобы наилучшим образом у малых тел про­ явились свойства комет, у средних — свойства пла­ нет, у больших — свойства звезд. Из этой же общей основы вытекают механизмы химических и термо­ ядерных процессов с оценкой их скоростей. При известных скоростях процессов и при известном за­ пасе химически связанного водорода в протовеще­ стве открывается реальная возможность оценки возрастов не только первичных, но и вторичных космических тел. Получаемый на этой основе воз­ раст звезд и звездных систем резко меняет наши представления о наблюдаемой зоне Вселенной.

Огромные возможности в познании Метагалак­ тики на современной стадии развития открываются в связи с выявлением «скрытой» массы Метагалак­ тики. Из режима формирования и продолжитель­ ности свечения звезд следует, что в современной Метагалактике светящиеся звезды составляют не более 0,01 общего количества существовавших

157