- •Василий Янчилин
- •Оглавление
- •Глава 1
- •Глава 1
- •1.1. Расположение звёзд на диаграмме «цвет светимость»
- •1.2. Почему звёзды не взрываются подобно гигантским водородным бомбам?
- •Первая причина.
- •Вторая причина.
- •1.3. Теорема вириала
- •1.4. Образование звезды
- •1.5. Дальнейшая судьба звезды
- •1.6. Звёздные скопления: рассеянные и шаровые
- •1.7. Галактики
- •Фотографии эллиптических галактик
- •Фотографии спиральных галактик
- •Фотографии неправильных галактик
- •Глава 2 современная космология
- •2.1. Расширение Вселенной
- •2.2. Теория горячей Вселенной (общепринятый сценарий образования галактик)
- •2.3 Бюраканская астрофизическая обсерватория (альтернативный сценарий образования галактик)
- •2.4. История возникновения общепринятой космогонической концепции
- •Глава 3 гравитация и атом
- •3.1. Общая теория относительности и атомные часы
- •3.2. Как измерить скорость хода атомных часов?
- •3.3. Что первично: пространство или материя?
- •3.4. Новая модель пространства-времени
- •3.5. Необходимое уточнение закона сохранения момента импульса
- •Глава 4 проблемы космологии
- •4.1. Проблема энтропии
- •4.2. Где находится космическая фабрика по производству урана?
- •4.3. Проблема дефицита энергии в ранней Вселенной
- •4.4. Проблемы с реликтовым излучением
- •4.5. Проблема происхождения вращения
- •4.6. Почему галактики вращаются?
- •4.7. Почему Млечный Путь обладает таким большим моментом импульса?
- •Глава 5 происхождение галактик и звёзд
- •5.1. Проблема происхождения Млечного Пути
- •5.2. Проблема возникновения звёзд
- •5.3. Как образуются звёзды?
- •5.4. Как образовалось Местное сверхскопление галактик?
- •5.5. Происхождение Местной группы галактик
- •5.6. Образование галактического диска – этап в формировании Млечного Пути
- •5.7. Образование шаровых скоплений – этап в формировании Млечного Пути
- •5.8. Образование рассеянных скоплений – этап в формировании Млечного Пути
- •5.9. Происхождение химических элементов
- •5.10. Происхождение эллиптических галактик
- •5.11. Происхождение неправильных галактик
- •Глава 6 взрывная гипотеза и астрономические наблюдения
- •6.1. Предисловие
- •6.2. Квазары и образование галактик
- •6.3. Происхождение спиральных рукавов
- •6.4. Происхождение галактических спутников
- •6.5. Происхождение скоплений галактик
- •Глава 7 три тайны хх века
- •7.1. Первая тайна:
- •Почему Млечный путь движется с такой огромной скоростью – 500 км/с?
- •7.2. Вторая тайна: Млечный Путь движется с огромной скоростью одновременно в двух противоположных направлениях!
- •7.3. Поиски Великого аттрактора
- •7.4. Третья тайна: Так что же всё-таки открыл Эдвин Хаббл в 1929 году?
- •7.5. Антигравитация вакуума?
- •7.6. Решение трёх проблем в рамках теории взрывающейся Вселенной
- •Глава 8
- •Какие шаги необходимо сделать в первую очередь для дальнейшего развития космологии
- •8.1. Общая теория относительности, а особенно гипотеза о существовании чёрных дыр, до сих пор продолжают тормозить развитие космологии
- •8.2. Шаг первый: Экспериментальное опровержение гипотезы о существовании чёрных дыр
- •8.3. Как влияет гравитация на скорость радиоактивного распада?
- •8.4. С какой скоростью разбегаются галактики?
- •8.5. Почему взрываются сверхновые звёзды?
- •8.6. Сверхновые звёзды – это маленькие квазары!
- •8.7. На все вопросы ответит нейтрино
- •Список литературы
8.7. На все вопросы ответит нейтрино
Итак, существуют два диаметрально противоположных взгляда на происхождение звёзд и галактик и, соответственно, на взрывы сверхновых. И решить, какой из них правильный, можно, наблюдая за вспышками нейтрино и антинейтрино, которыми сопровождаются эти взрывы. Если взрыв сверхновой происходит в результате превращения старой звезды в нейтронную, то число нейтрино, рождённых во время взрыва, будет значительно превышать число рождённых антинейтрино. Потому что при образовании каждого нового нейтрона внутри звезды рождается одно нейтрино, в соответствии с уравнением (8.14). Если же взрыв сверхновой происходит в результате распада сверхплотного нейтронного вещества, то число антинейтрино, рождённых во время взрыва, будет значительно превышать число рождённых нейтрино. Потому что при распаде каждого нейтрона рождается одно антинейтрино (8.15).
Поэтому нам нужно с помощью детекторов нейтрино и антинейтрино зарегистрировать потоки этих частиц при взрывах сверхновых звёзд. А затем определить, каких частиц при взрывах сверхновой образуется больше: нейтрино или антинейтрино. И здесь возможно несколько вариантов:
Вариант 1. При взрывах сверхновых звёзд поток нейтрино всегда значительно превосходит поток антинейтрино.
Вариант 2. При взрывах сверхновых звёзд поток антинейтрино всегда значительно превосходит поток нейтрино.
Вариант 3. Иногда при взрывах сверхновых преобладает поток нейтрино, а иногда – антинейтрино.
Первый вариант будет означать, что справедлива (имеется в виду в общих чертах) традиционная точка зрения на происхождение звёзд и галактик. Второй вариант будет означать, что справедлива теория взрывающейся Вселенной. Если же будет выполняться третий вариант, то потребуются дополнительные наблюдения для выяснения истинности одной из двух противоположных точек зрения.
К сожалению, нам практически ничего не известно о сверхплотных состояниях вещества, находящегося в нейтронных звёздах и в галактических ядрах. А все имеющиеся на этот счёт теоретические предположения вполне могут оказаться ошибочными. Например, можно предположить, что сверхплотное вещество в какой-то момент времени (из-за возрастания постоянной Планка либо из-за уменьшения давления) начинает взрываться, распадаясь на ядра химических элементов самой разной массы. Но возможен и другой сценарий распада сверхплотного нейтронного вещества. Постепенно нейтроны, составляющие сверхплотное вещество, распадаются в соответствие с уравнением (8.15). И когда число образовавшихся протонов начинает превышать некоторый критический предел, сверхплотное вещество взрывается.
Но в любом случае, если техника детектирования нейтрино шагнёт вперёд и позволит регистрировать нейтрино и антинейтрино, приходящие из квазаров, активных ядер галактик, близко расположенных молодых звёзд, то нейтрино ответит на все вопросы. Заглянув с помощью нейтринных телескопов в ядра галактик и в недра только что рождённых звёзд, мы узнаем, какие процессы там преобладают: процессы синтеза тяжёлых элементов или процессы распада сверхплотного вещества.
При синтезе более тяжёлых элементов всегда образуются новые нейтроны и в соответствии с уравнением (8.14):
р+ + е п + (8.14)
рождаются нейтрино. А при распаде сверхплотного нейтронного вещества количество нейтронов уменьшается, и в соответствии с уравнением (8.15):
п р+ + е + (8.15)
рождаются антинейтрино.
Можно отметить, что уравнения (8.14) и (8.15) отражают один из самых фундаментальных законов сохранения – закон сохранения лептонного заряда. Его суть в том, что такие лёгкие частицы, как электрон и нейтрино (общее название для которых лептоны), не могут ни появиться, ни исчезнуть без следа. Например, когда исчезает электрон, то появляется нейтрино (8.14), а когда электрон появляется, то вместе с ним обязательно появляется антинейтрино, имеющее отрицательный лептонный заряд, равный минус единице (8.15).
Поэтому заглянув в различные интересные места Вселенной с помощью нейтринных телескопов, мы сразу же сможем сказать, какие процессы – синтеза или распада – там преобладают. И, соответственно, мы сможем определить, как образуются галактики, звёзды и химические элементы.