Астрофизика

Почему реликтовое излучение имеет наибольшую интенсивность в миллиметровом диапазоне? Реликтовое излучение формируется процессами излучения фотонов при синтезе атомов. При этом максимальное количество фотонов, заполняющих космическое пространство, излучается с длиной волны.

2. Какой источник формирует реликтовое излучение? Источником реликтового излучения являются звезды Вселенной (Глава 9).

3. Какой процесс формирует максимум реликтового излучения? Максимум реликтового излучения формирует процесс рождения атомов водорода в звездах Вселенной.

4. Почему реликтовое излучение формируется при температуре, близкой к абсолютному нулю? Потому что в единице объёма Вселенной максимальное количество фотонов имеет длину волны, близкую к максимальной, при которой формируется самая низкая температура (Глава 9).

5. Связано ли реликтовое излучение с Большим взрывом? Реликтовое излучение не имеет никакого отношения к вымышленному Большому взрыву (Глава 9).

6. Какова природа всего диапазона реликтового излучения? Диапазон реликтового излучения формируется процессами рождения атомов и молекул водорода и процессами их охлаждения и сжижения.

7. Почему реликтовое излучение формируется процессом синтеза атомов водорода? Потому что количество водорода во Вселенной 73%, гелия 24% и 3% - всех остальных химических элементов. К тому же энергии связи электронов атома гелия с его ядром близки по значению к энергии связи электрона атома водорода с протоном. В результате процесс синтеза атома гелия также вносит свой вклад в формирование реликтового излучения.

8. Сколько максимумов имеет зона реликтового излучения? Три явных максимума (рис. 15).

9. Какие процессы формируют два максимума реликтового излучения с меньшей интенсивностью и меньшей длиной волны (рис. 15)? Два других максимума (В и С, рис. 15) формируются процессами рождения и сжижения молекул водорода. Известно, что атомарный водород переходит в молекулярный в интервале температур . Длины волн фотонов, излучаемых электронами атомов водорода при формировании его молекулы, будут изменяться в интервале (332);

(333).

Это - границы максимума излучения Вселенной, соответствующего точке С (рис. 15). Далее молекулы водорода проходят зону температур, при которой они сжижаются. Она известна и равна . Поэтому есть основания полагать, что должен существовать ещё один максимум излучения Вселенной, соответствующий этой температуре. Длина волны фотонов, формирующих этот максимум, равна . Этот результат совпадает с максимумом в точке (рис. 15).

10. Что является причиной анизотропии реликтового излучения и какое глобальное следствие следует из этого? Поскольку зафиксировано отсутствие реликтового излучения, которое занимает менее 1% сферы Вселенной, то это указывает на наличие в ней зон без звёзд и может быть отождествлено с локализацией материального мира во Вселенной.

11. Почему с уменьшением длины волны реликтового излучения резко увеличиваются расхождения между экспериментальными и теоретическими результатами? Потому, что с уменьшением длины волны излучения резко увеличивается разность плотности таких фотонов во Вселенной и в полости черного тела, для которого выведена формула Планка (Глава 9).

12. Чему равна максимальная температура во Вселенной и можно ли определить это теоретически и экспериментально? Современная наука не имеет точные ответы на эти вопросы.

13. Почему все звёзды излучают непрерывный спектр со всеми цветами радуги? Потому что энергии связи всех электронов атомов, соответствующие первым энергетическим уровням, сдвинуты друг относительно друга на небольшие величины. Например, энергии связи первых электронов, первых химических элементов, соответствующие первым энергетическим уровням, имеют такие значения. У атома водорода ; у атома гелия ; у атома лития ; у атома бериллия ; у атома бора и так далее. Вполне естественно, что сдвинуты энергии связей всех остальных электронов каждого атома не только на первом, но и на всех остальных энергетических уровнях. В результате и формируется сплошное излучение со всеми цветами радуги.

14. Есть ли основания полагать, что у спектров самых новых звёзд при их рождении будут преобладать линии излучения атомов водорода и молекул водорода? Конечно, основания для этого имеются, так как водород – первый химический элемент, рождающийся в звёздах.

15. Соответствует ли реальности название сверхновая звезда? Нет, конечно, не соответствует. Как установлено, некоторые звёзды в процессе своей эволюции сжимаются и вновь врываются. Их назвали сверхновыми. Правильнее было бы назвать их сверхстарые, а вновь рождающиеся звёзды с яркими линиями излучения атомов и молекул водорода надо назвать новыми или сверхновыми.

16. Максимальна ли температура на поверхности новых водородных звёзд? Нет, не максимальна, так как энергия ионизации атома водорода меньше энергии ионизации атома гелия, который рождается вторым.

17. Чему равна температура на поверхности сверхновой водородной звезды? Закон Вина указывает на то, что энергия ионизации атома водорода, равная 13,598 eV, соответствует температуре 31780 К.

18. Рождение атомов гелия увеличивает температуру на поверхности звезды? Да, увеличивает. Если её формируют фотоны, соответствующие энергии ионизации первого электрона атома гелия Е=24,587 eV, то она равнялась бы 57284 К, а если второго электрона с энергией ионизации 54,40eV, то – 127200 К. Такую температуру формирует совокупность фотонов, примерно, середины ультрафиолетового диапазона.

19. Чему равна максимальная температура на поверхности звезды, зафиксированная астрофизиками? Согласно существующей классификации максимальную температуру, равную 80000 К, имеют голубые звёзды. Её формирует совокупность фотонов с радиусами . Это фотоны почти середины ультрафиолетового диапазона.

20. Какова была бы температура звезды, если бы её формировала совокупность фотонов с энергиями, равными энергии ионизации третьего химического элемента –лития? Она бы равнялась 286000 К. Это фотоны вблизи границы ультрафиолетового и рентгеновского диапазонов.

21. Из ответов на предыдущие два вопроса следует, что существует предел максимально возможной температуры, которая формирует тепло в сложившемся у нас понимании. Так это или нет? Да, есть все основания полагать, что существует предел максимально возможной температуры и его формируют фотоны ультрафиолетового диапазона.

22. Есть ли дополнительные доказательства существования предела максимально возможной температуры, которую мы отождествляем с теплом? Конечно, есть. Максимальная совокупность фотонов начала рентгеновского диапазона формирует температуру около миллиона градусов. Если допустить, что рентгеновские аппараты генерируют лишь 5% от максимальной совокупности рентгеновских фотонов, то они формировали бы температуру около 50000 К. Вполне естественно, что такие фотоны мгновенно сжигали бы своих пациентов. Но этого нет. Значит, совокупность рентгеновских фотонов не формирует температуру, соответствующую нашим представлениям о тепле.

23. Какую температуру формирует совокупность гамма фотонов? Гамма фотоны на несколько порядков меньше рентгеновских фотонов, а их энергия на несколько порядков больше, поэтому они, тем более, не могут формировать температуру, соответствующую нашим представлениям о тепле.

24. Почему кальций, занимая в таблице химических элементов 22-е место, появляется на звёздах после появления атомов азота и кислорода? Потому что ядро атома кальция формируется из ядер атомов азота, лития и гелия, которые рождаются перед рождением ядер атомов кальция.

25. Почему в формуле Шварцшильда для определения радиуса R черной дыры нет длины волны фотонов, которые эта дыра задерживает? Потому, что она выведена из условия равенства энергий, а не сил.

26. На сколько порядков уменьшится радиус черной дыры, образующейся из звезды с параметрами Солнца, если учитывать длину волны гамма фотона? На 11 порядков.

27. На сколько порядков увеличится плотность вещества черной дыры с параметрами Солнца, если учитывать длину волны гамма фотона, задерживаемого такой дырой? На 35 порядков.

28. На сколько порядков эта плотность больше плотности ядер атомов? На 35 порядков.

29. Достаточно ли этих фактов, чтобы понять, что черные дыры – это миф? Мы опубликовали эту информацию более 5 лет назад, но есть сайты, которые до сих пор рекламируют «Чёрные дыры». Так что ответ на поставленный вопрос отрицательный. Хотя и не исключено, что указанная реклама преследует не научные, а какие-нибудь коммерческие цели.

30. Как велика ошибка в определении величины отклонения траектории движения фотона гравитационным полем Солнца, допущенная экспедицией Эддингтона, стремившейся доказать справедливость теорий относительности А. Эйнштейна? Истинная величина отклонения равна . Она на много порядков меньше возможностей экспедиции Эддингтона зафиксировать её (рис. 70).

 

Рис. 70. Схема к анализу искривления траектории фотона гравитационным полем Солнца:

1-Солнце; 2- Земля; 3- звезда

 

31. Какую ошибку допустили Майкельсон и Морли при интерпретации своего известного эксперимента? Они учитывали скорость вращения Земли относительно Солнца, анализируя поведение фотонов, имеющих массу, и расчет вели по формуле . Поскольку фотон имеет массу, то в эксперименте Майкельсона Морли Земля является инерциальной системой отсчета. Поэтому надо было учитывать окружную скорость точек поверхности Земли. Тогда результат должен быть таким . Этот результат находился далеко за пределами возможностей прибора Майкельсона зафиксировать его. Однако, Нобелевский комитет, не зная этого, выдал ему премию за точность этих измерений.

32. Почему результаты опыта Майкельсона – Морли противоречат результатам опыта Саньяка? Потому что в опыте Саньяка автоматически учитывается инерциальность системы отсчета, связанной с Землёй, а в опыте Майкельсона-Морли это игнорируется.

33. Каким образом определяется изменение длины волны фотона или радиуса r его вращения или его частоты v’ в астрофизических наблюдениях? Для таких расчётов используется эффект Доплера, который базируется на хорошо известном явлении изменения длины волны или частоты звукового сигнала, излучаемого движущимся источником звука. Если направление движения источника звука и распространения звуковой волны совпадают, то частота звуковой волны воспринимается увеличенной, а её длина - уменьшенной и наблюдатель, находящийся впереди такого источника фиксирует эти изменения. Когда источник излучает свою волну противоположно направлению своего движения, то длина волны увеличивается, а частота уменьшается и наблюдатель, наблюдая удаляющийся источник такой волны, фиксирует эти изменения.

34. Можно ли отмеченные закономерности распространять на анализ явлений поведения фотонов? Описанные варианты звукового эффекта Доплера нельзя распространять на все случаи поведения фотона, рождающегося на движущемся источнике или отражаемого от движущегося объекта. Дальше мы последовательно рассмотрим эти случаи.

35. Какая математическая модель следует из преобразований Лоренца для расчета изменения частоты фотона, стартующего с источника, движущегося со скоростью V (рис. 71, с)? Она хорошо известна .

36. Для какого случая используется эта формула? Она используется для случая, когда направления движения источника и излучённого фотона совпадают (рис. 71, с/b). Согласно эффекту Доплера, в этом случае должно наблюдаться увеличение частоты и уменьшение длины волны любого излучения, в том числе и излучения фотонов. Спектральные линии в этом случае смещаются в ультрафиолетовую область спектра.

37. Можно ли получить из преобразований Лоренца аналогичную формулу для случая, когда направления движения источника и стартующего фотона противоположны (рис. 71, с/с), то есть для расчёта инфракрасного смещения спектров? Нет, невозможно. Это легко проверить и желающие могут сделать это.

38. Откуда же тогда астрофизики берут такую формулу? Они пишут её, не имея для этого никакого математического права, так как она не выводится из преобразований Лоренца, но они считают, что в соответствии с эффектом Доплера она должна существовать и пишут её в таком виде , беря её, образно говоря, с потолка.

39. Подтверждается ли достоверность обоих формул для расчета эффекта Доплера, связанных с поведением фотонов? Ни одного, однозначно интерпретируемого результата, подтверждающего эти формулы, до сих пор нет. Результаты с многовариантной интерпретацией есть, но им доверять нельзя, так как они оставляют скрытой истинную причину смещения спектральных линий.

40. В чём же тогда суть противоречия этих формул? Суть противоречия в том, что преобразования Лоренца описывают только тот случай, когда направления движения подвижной системы отсчета и светового фронта совпадают. Нет преобразований Лоренца для случая, когда направления движения подвижной системы отсчёта и светового фронта были бы противоположны. Это главная причина, исключающая возможность получения из преобразований Лоренца формулы для расчёта инфракрасного смещения спектральных линий.

41. Существует ли не противоречивый вывод формул для таких расчётов? Существует, но он появился сравнительно недавно.

 

Рис. 71:a) спектрограммы красного смещения разных галактик (указано стрелой), полученные Хьюмасоном; b) cхема сложения скоростей источника V и фотона C; c) схема сложения скоростей, следующая из уравнения изменения кинетической энергий фотона при излучении; d) схема фотонной волны

 

42. Каков вид новых формул и как они получены? Если направления движения источника и излучаемого фотона совпадают, то изменение частоты рождённого фотона определяется по формуле . Если направления движения источника и рождающегося фотона противоположны, то частота родившегося фотона рассчитывается по формуле . Получены эти формулы из схемы (рис. 71, d) с учетом скорости V источника, излучающего фотон, и направления излучения. Приведённые формулы отражают частные случаи движения источника излучения и излучаемого фотона вдоль одной линии. Общий вид единой формулы.

43. Волновой эффект Доплера (рис. 71, e) и эффект смещения спектральных линий – (рис. 71, а) одно и то же явление или разные? Разные. Волновой эффект Доплера сохраняется при отражении звуковых или фотонных волн (рис. 71, е). Эффект Доплера при рождении единичных фотонов также сохраняется, а при отражении единичных фотонов не сохраняется, так как согласно эффекту Комптона, потеря энергии отражённым фотоном не зависит от состояния покоя или движения отражателя или от направления его скорости. Эффект здесь один – уменьшение энергии отражённого фотона, а значит и уменьшение его частоты.

44. Все ли звёзды Вселенной формируют инфракрасное смещение спектров? Нет не все (Глава 9).

45. Есть ли во Вселенной звёзды, которые формируют ультрафиолетовые смещения спектров? Есть (Глава 9).

46. Какое смещение спектров больше: инфракрасное или ультрафиолетовое? Насколько больше и почему? Инфракрасное смещение спектров, примерно, в 20 раз больше ультрафиолетового. Точная причина этого ещё не известна.

47. Существует ли однозначный ответ: расширяется ли Вселенная или нет? Нет, не существует (Глава 9).

48. Астрофизика заполнена информацией о расширении Вселенной. Разве можно ставить её под сомнение? Для этого есть все основания. Суть их в следующем. Точная причина красного смещения спектральных линий (рис. 71, а, b) до сих пор не установлена. Это явление может быть следствием двух причин: увеличение красного смещения за счёт увеличения скорости удаления источника излучения от наблюдателя (от Земли) или увеличение потерь энергии фотонами в процессе их столь длительного путешествия от звёзд к нам. Какая из этих причин рождает красное смещение спектральных линий, до сих пор не установлено.

49. Какой эксперимент надо поставить, чтобы получить однозначный ответ о состоянии Вселенной. Расширяется она или нет? Чтобы сделать однозначный вывод о расширении Вселенной, необходимо зафиксировать смещение спектров звёзд с противоположных направлений поверхности Земли.

 

Общие вопросы

1. Есть ли основания полагать, что Новая теория микромира явится теоретической базой нано технологий? Это – главное практическое следствие новых теоретических основ физхимии микромира.

2. Какое значение для будущей химии будет иметь закон формирования спектров атомов и ионов, из которого следует отсутствие орбитального движения электрона в атоме? Решающее.

3. Упростит ли новое понимание физических и химических процессов изучение микромира? Несомненно, упростит.

4. Можно ли будущую физику микромира отделить от химии микромира? Невозможно.

5. Какое достижение является самым фундаментальным? Раскрытие судейских научных функций аксиомы Единства.

6. Как долго человечество будет пользоваться услугами судейских функций аксиомы Единства? Все время своего существования.

7. Будут ли признаны следствия аксиомы Единства третьим фундаментальным обобщением в точных науках? Для этого есть все основания, но как распорядится история, пока неизвестно.

8. Как долго новое поколение физиков и химиков будет осваивать судейские функции аксиомы Единства? В век Интернета такой прогноз затруднителен.

9. Какой ущерб физике ХХ века причинило преобладание среди физиков - теоретиков лиц с первым математическим образованием и вторым физическим образованием или физическим самообразованием? Точно трудно определимый, но очень значительный.

10. Созреет ли международное сообщество физиков до понимания необходимости увеличения количества физиков, имеющих первое физическое образование и второе математическое, а не наоборот? Другого выхода нет.

11. Курс лекций «Теоретические основы нанотехнологий» уже издан, издана и монография «Теоретические основы физхимии нанотехнологий». Возникает вопрос: возможно ли понимание существующей научной элитой России необходимости введения информации, изложенной в этой монографии, в учебный процесс? Нет, невозможно. История науки убедительно свидетельствует, что стереотип научного мышления сильнее здравого смысла.

12. Обращался ли автор с к руководству страны с просьбой обязать академиков прорецензировать свои книги? Конечно, обращался и не раз. Министерство образования и науки, которому было поручено выполнить эту работу, трижды информировало автора в течение двух лет, что он получит соответствующие рецензии. Однако, рецензии так и не поступили.