Текст книги "Проблемы интеграции гуманитарного и естественнонаучного знания в современном образовании"
Автор книги: Алексей Кондратенко
Жанр: Культурология, Наука и Образование
сообщить о неприемлемом содержимом
Текущая страница: 10 (всего у книги 14 страниц)
Вот почему в связи с эти фактом, стоит напомнить, что проблема вымирания динозавров разрешима лишь при тестировании метеоритно-кометарного контакта с Землей, произошедшего 65 млн лет назад. Гипотезы перераспределения моря и суши, глобального похолодания, инверсий магнитного поля, взрыва сверхновой, конкуренции с гигантскими птицами, отравлением танинами и алкалоидами цветковых растений, поедания яиц динозавров млекопитающими, массовыми эпидемиями и т. п. – все эти предположения означали частичное решение проблемы. Тестирование на ряд элементов слоев, соответствующих периодам вымирания, дали следующие цифры: Губбио (Италия) – иридия в 40 раз больше нормы; датские образцы – больше в 160 раз; бельгийские и голландские данные – превышение содержания иридия в 460 раз; кроме того, внеземной иридий оказался «в образчиках, взятых в Новой Зеландии неподалеку от Кунтербери» (72). Но неясны причины выживания змей, ящериц, черепах и крокодилов, вероятно, какую-то роль играл метаболизм предков этих рептилий.
4.2. Влияние глубокого космоса на биосферу Земли
Биологические события, модулируемые кометарным веществом. По Тэботу и Ньюмену, за 4,6 × 109 лет своего существования Солнечная система могла встретить 130—140 кометарных скоплений или облаков космической пыли, из которых Земля получила 1,5 × 1015 т углерода (80, с. 202). Даже модель сброса генетической информации в виде компактных конгломератов, содержащих споры «бактерий» («космобактероидов»), не лишена смысла. Подобное утверждение основано, в частности, на предположении о существовании гигантских молекулярных комплексов в глубоком космосе, вещество которых пополняет банк органики в кометарном гало Солнечной системы (88, с. 4). Ряд метеоритов имеет графитовую оболочку, внутренний слой состоит из чрезвычайно тугоплавкого вещества (титанаты кальция и алюмосиликаты с включениями магния, циркония и т. п.), а также ядро из «псевдоорганики» (187). Тонкий лазерный распил ядра метеорита Мерчисон вскрыл графитовую структуру, воспроизводящую слепок биообъекта в стадии дегидратации (полная обугленность под влиянием космических лучей) (215, с. 40). В веществе гигантских комет «биологический материал в космосе сохраняется благодаря медленной и неизбежной деградации некоторой его части, но процесс деградации останавливается при распаде лишь незначительной доли общей массы, составляющей менее 10%… Земля каждый год получает более 1018 жизнеспособных клеток в результате отложения кометных частиц в верхней части атмосферы» (165, с. 218—219). Странная бесхвостая комета Даннинга 1881 г. (71, с. 25) имела столь необычный вид вследствие повышенной тугоплавкости ее внешних слоев, которые не плавились и не испарялись при приближении к Солнцу. Видимо так и выглядят идеальные кометарные капсулы, переносящие генетический материал от звезды к звезде. В действительности процесс гораздо сложнее. «Терри и Такер связывают некоторые скачки в биологической эволюции с появлением каждые 50 млн лет сверхновых звезд, достаточно больших, чтобы создать на поверхности Земли дозу облучения 200—500 рентген (это примерно половина летальной дозы для человека)» (61, с. 113). Загадочным образом некоторые события оказываются связаны. В средневековой китайской хронике «Суншу» под 1054 г. говорится: «В первый год периода Чи-хо в пятую Луну в день Чи-Чу появилась звезда-гостья к юго-востоку от звезды Тиен-Куан и исчезла более чем через год» (31, с. 243). «Звезда-гостья» была дневной (блеск равен блеску Венеры на ночном небе). И в Европе «Ибн Бутлар, врач из Константинополя, связал “новую звезду” с эпидемией, унесшей в 1054 г. 1500 жизней. Явление наблюдалось на небе там, где сейчас находится Крабовидная туманность» (70, с. 149). Это утверждение можно оспорить, но средневековым врачам не было известно понятие скорости света. Через 67 лет Солнце едва не стало новой звездой. С точки зрениия физики обыденных явлений невозможно через 67 лет получить «сообщение» о взрыве сверхновой посредством регистрации гигантских возмущений в плазмосфере «местного» желтого карлика. «Психоаналитик Карл Юнг и физик Вольфганг Паули предложили принцип непричинной связи, который они назвали синхронизмом.
Они обобщили факты, свидетельствующие о наличии некоего всеобщего порядка, согласно которому события внешне независимые оказываются тем не менее взаимосвязанными разумным образом» (52, с. 242). Учитывая, что Земля отстоит от Солнца в 107 солнечных диаметров, можно сказать, что любые сильные возмущения центрального светила оказывают глубочайшее влияние на биосферу планет земной группы (если таковая есть на Венере, даже в самой примитивной форме и наверняка геологически недавно существовала на Марсе).
Кометарный фактор, будучи связан с глубоким космосом, несет совершенно аномальную физику явлений взаимодействия двух небесных тел – тому пример «Тунгусское диво». Уже в 60-е гг. «возникло подозрение, что исследование физики Тунгусского взрыва, каким бы важным оно ни было, однозначный ответ на вопрос о природе явления вряд ли даст» (32, с. 201). Набор аномальных явлений в основном следующий: «светлые ночи» лета 1908 г. (от Енисея до Атлантики), «метеорит» около 20 км двигался в атмосфере взрываясь, мощность взрыва эквивалентна 1000 А-бомб, уничтоживших Хиросиму, 10% энергии взрыва ушло на световое излучение, силициево-металлические сфероиды в зоне падения содержат цинк, свинец, золото, кобальт, рубидий, редкоземельные элементы и т. п., отмечено 7 аномалий изотопного состава, и, наконец, – это самое главное – деревья испытали стимулирующее действие от последствий взрыва, генетический фон района нарушен, резко увеличено количество мутаций сосны (109). Необходимо выяснить природу гипотетических стимулирующих факторов, исходя из идеи о «космическом обилии органического вещества» (178).
Новейшие открытия в области инфекционной патологии и космический инфекционный агент. Термин «молекулярная биология» принадлежит Ф. Крику, расшифровавшему ДНК. Он ввел его, когда понял, что является кристаллографом, биохимиком, биофизиком и генетиком. До недавнего времени нуклеиновые кислоты считались единственным источником генетической информации в биосфере. «Здесь надо подчеркнуть опасность жесткого разделения, а тем более противопоставления функций нуклеиновых кислот и белков. Даже обращаясь к современным гипотезам о начальных этапах возникновения живой материи, мы не можем пока удовлетворительно представить себе воспроизведение простейших генетических нуклеиновых кислот как таковых без участия катализаторов белковой природы, несмотря на широкие просторы для фантастических предположений, открываемых отдаленностью эпохи возникновения жизни на Земле» (7). Низший фрагмент нуклеиновых кислот – нуклеотид – сравнительно простое соединение фосфорной кислоты, дезоксирибозы и собственно азотного основания, который и является кодирующей генетической единицей. Аденин, гуанин и цитозин, общие для ДНК и РНК, тимин входит только в ДНК, урацил только в РНК. Такова каноническая версия строения генетического кода. Но эти основания – мажорные – в целый ряд нуклеиновых кислот входит большое количество редких (минорных) азотных оснований, например транспортные РНК содержат 10—25% минорных оснований (псевдоурин и 5-метилцитозин). Транспотные РНК (тРНК) участвуют в рекогниции (узнавании) соответствующих аминоацетилсалсинтетаз и других тРНК и включают в себя экзотические основания, более сложные, чем пять мажорных. «В частности, ярким примером, иллюстрирующим регулярное значение минорных оснований, может служить то обстоятельство, что цитокинины – вещества известные в качестве мощных стимуляторов деления клеток и дифференциации в тканях растений – оказались идентичными или близки к таким основаниям, как дельта-6-изопентиладенин и 2-метилтиопурин» (7). Некоторой аналогией модифицирующего влияния минорных оснований на передачу генетической информации является процесс трансляции вненуклеиновой наследственности.
Открытие этого явления представляет собой одно из самых драматичных событий науки ХХ в. «В восточной части острова Новая Гвинея на высоте 1500—2000 м над уровнем моря расположен труднодоступный горный район. Здесь к югу и востоку от горы Майкла расположены туземные деревни племен языковых групп форе, кейагана, каните, ауйяна, кими и узуруфа. Согласно древним обычаям, между племенами и деревнями велись частые войны с ритуальными убийствами, колдовством и людоедством… Первый патрульный офицер района Джон Мак-Артур 6 декабря 1953 г., подходя к деревне Амуси, увидел сидящую у костра маленькую девочку. Джон Мак-Артур писал в своем дневнике: “Она сильно дрожала, а голова ее покачивалась из стороны в сторону. Мне сказали, что она жертва колдовства и что эта дрожь продолжится вплоть до ее смерти. До самой смерти она не сможет есть. Через несколько недель она должна погибнуть”» (56). Дальнейшие исследования американского вирусолога Гайдушека установили связь «дрожащей смерти» с рядом заболеваний нервной системы неясной этимологии: болезни Крейуфельда–Якоба, синдрома Герстманна–Штреуслера, «коровьего бешенства» и др. Возбудители этих заболеваний сохранялись при 30-минутном прогревании при температуре около 85 °С, выдерживали охлаждение до –70 °С в течение 5 лет, малочувствительны к ультрафиолету, радиации и ультразвуку, а также химическим факторам. Как и в случае с болезнью скрейпи (губкообразная энцефалопатия овец), было высказано не менее десяти гипотез о причинах неканонических вирусных заболеваний центральной нервной системы, в сыворотке крови не выявились вируснейтрализирующие антитела. «Попытки обнаружить в вирусе скрейпи нуклеиновую кислоту внеорганизменного происхождения путем исследования гомологии, трансфекции и инактивации нуклеазами были безуспешными» (34). Инфекционный агент оказался низкомолекулярным белком, названным «прионом» (118).
«Самая вероятная гипотеза предполагает наличие существования молчащего, прочно зарепрессированного гена, кодирующего белки приона. При попадании в клетку чужого приона он инактивирует репрессор и включает молчащий ген, который теперь начинает интенсивно работать, обеспечивая синтез своего приона… мы можем наблюдать еще один вариант автономного гена, поистине “взбесившийся ген”, который сохраняется подобно ретровирусам в составе клеточного генома» (54). Морфологическое сходство губчатых энцефалопатий и естественного процесса старения привело к научному прорыву в геронтологии. «В этой связи коренной вопрос проблемы старения должен заключаться в том, в какой мере содержащаяся в нормальных клетках генетическая информация о структуре прионового белка может быть подвергнута активирующему воздействию извне (или изнутри) и каковы механизмы такой активации. Не исключено, что именно в этом и может заключаться разгадка участия прионов в процессе старения организма многих видов и, главное, человека» (56). Этот вывод имеет огромное социально-медицинское и общефилософское значение. Стало возможным сформулировать гипотезу, что генетический материал типа приона может без инактивации переноситься в ядрах комет от звезды к звезде. Прионовый белок сверхустойчив к температурным колебаниям и радиации, хотя это не спора, а «генетический ключ».
Французская писательница Н. Хеннеберг выдвинула в своем романе «Язва» идею происхождения мирового Зла от инфецированности Земли (точнее, центральной нервной системы человека) извне, из глубокого космоса. По Хеннеберг, в ходе истории «неожиданно наступает какое-то яростное безумие, и эти народы уничтожают друг друга, а эти гении и святые становятся чудовищами… Научно выражаясь, термин “одержимость” ничего не значит. Но человеческое тело может быть завоевано ультравирусами… Эти молекулы будут способны изменять обмен веществ субъекта таким образом, что он сам будет иметь возможность их вырабатывать. Болезнь будет нарушением нормального обмена веществ, причем будет происходить выделение вируса-протеина» (163). Но Хеннеберг не упоминает кометарного фактора, который возможно «засевает» Землю компактной прионоподобной информацией. Конкретный пример – вспышка легочной чумы, находящейся в состоянии экологической спячки, осенью 1994 г., сразу же после падения кометы Шумейкера–Леви на Юпитер (Индия, район г. Сурат).
«Первые, далеко не самые мощные удары осколков кометы по Юпитеру вызвали взрывы, выбросившие в космос гигантские огненные шары газов, раскаленных до температуры выше, чем на поверхности Солнца, и хотя все это происходило на противоположной от Земли поверхности Юпитера, сила взрывов была такова, что огненные облака поднимались на высоту 2 тысяч километров над атмосферой Юпитера, выходили за его горизонт и потому фиксировались земными телескопами» (175, с. 44). Мутабельность микроорганизмов возросла, скорее всего, благодаря суммированию космогенных факторов, в том числе благодаря появлению биогенов космического происхождения (биосинтез во время взрыва в метаново-аммиачной атмосфере Юпитера, когда могли возникать реакции полимеризации). Облака Юпитера, окрашенные в желтый цвет гидросульфатом аммония, даже в стационарном состоянии должны содержать молекулярные комплексы (144). Процессы ресинтеза биогенов могут происходить de novo в возмущениях магнитного поля. «Магнитное поле Юпитера превышает магнитное поле Галактики на шесть порядков» (74, с. 288). Среди прочих соединений кометы (по данным спектрального анализа) содержат органические молекулы: метилциан, этиловый спирт и др. (67). Процессы приближения кометы к Солнцу «могут способствовать полимеризации и потемнению вещества наружных слоев новых комет» (50, с. 34). С еще большей интенсивностью эти процессы могли происходить при контакте кометарного вещества с атмосферой Юпитера, богатой углеводородами.
Излучение глубокого космоса и галактические факторы эволюции.
Жизнь – во многом еще непонятное явление. Самосборка белковых молекул из случайной последовательности аминокислот в протеиноиды Фокса настолько простое явление, что оно воспроизводится в школьных лабораториях. «Фокс и его сотрудники показали, что такие протеиноиды, имеющие нерегулярную структуру, обладают широким набором незначительных каталитических активностей» (159, с. 87). Протеиноид еще не прион, важен второй этап – абсорбция, обеспечивающая самосборку протоорганизма. Но абсорбентом может служить вещество гигантской кометы, внутри ядра кометы при приближении к какой-либо звезде могут запускаться реакции самосборки и абсорбции. Полимеризация простых биологических молекул может происходить при воздействии ионизирующей радиации с дальнейшей диффузией протеинов в рыхлое ядро кометы.
Комета Брукса II в 1866 г. пролетела близ Юпитера и не была разорвана его тяготением; комета Холмса (1882) имела хвост длиной около 300 млн км, а кому (голова кометы) около 1,5 млн км (больше диаметра Солнца); в 1959 г. комета Элкока бесследно исчезла, огибая Солнце, которое было крайне малоактивно (после вспышек 1958 г.). Солнце в движении вокруг центра Галактики проходит пылевое облако в созвездие Ориона (туманность «Конская голова»); потерявшие массу кометы «облака Оорта» наращивают свою массу, причем не исключается захват гигантских комет метагалактического происхождения, до масс, равных 0,001 массы Земли). Но, скорее всего, кометы несут во Вселенной особую функцию, не определяемую их массой или химическим составом.
Как уже говорилось выше, кроме канонических вирусов, огромную роль в патологии теплокровных играют прионы, запускающие целый ряд заболеваний: болезнь Крейцфельда–Якоба, скрейпи, амиотрофический лейкоспонгиоз, полимиозит, миопию и т. п., синдромы этих заболеваний включают гибель нейронов и их замещение соединительной тканью. Заражение мышей скрейпи вызвало у них не губчатую энцефалопатию, а одряхление организма по скоростному сценарию. Важно, что прионы, малочувствительные к радиации, могут возникать в глубоком космосе. В частности, туманность Ориона и его пылевые спутники содержат гигантские молекулярные облака, содержащие разнообразные органические молекулы. «Тот факт, что многие из последних являются частями основной биологической молекулы ДНК, позволяет поставить интригующий вопрос: не могут ли существовать в пространстве жизнеспособные системы, раз уж там имеются их основные строительные блоки» (99, с. 53—54). Сейчас установленным биологическим фактом является достаточность синтеза белковых конгломератов, которые могут проявлять активность, экспрессируя гены. Но существует еще один мощнейший фактор модификации биологических (и опосредованно-социальных) процессов путем мутагенного воздействия высокоэнергичных космических лучей. В 1912 г. немецкий ученый Кольхерстер поднялся с ионизационной камерой на воздушном шаре. Сначала, по мере удаления от Земли, радиация падала, но уже на высоте 4800 м возросла в 2 раза, а на высоте 8400 м – в 10 раз. Сам термин космические лучи ввел американский физик Милликен. «В наши дни космические лучи – это единственные известные частицы, пришедшие из-за пределов Солнечной системы, с которыми мы можем иметь прямой контакт. По одной лишь этой причине они заслуживают тщательного исследования» (15). Энергия космических лучей Галактики равна энергии излучения звезд, энергии турбулентного движения межзвездного газа и энергии магнитного поля Галактики. Первичные космические лучи с огромными кинетическими энергиями (90% – протоны, 7% – альфа-частицы, 2% – электроны и менее 1% – ядра тяжелее гелия) сталкивались с атомами атмосферы и порождали ливни вторичных частиц. Причем долгоживущие мю-мезоны «сравнительно легко проникают сквозь атмосферу и поглощаются глубоко под землей. На уровне моря они образуют большую часть проникающей компоненты космических лучей» (157). Жесткая (проникающая) компонента космических лучей – это в основном мю-мезоны. Физикам не совсем ясно, зачем вообще существует эта частица, полный аналог электрона (кроме массы около 207 масс электрона). Взаимодействуя с веществом, мю-мезон образует мюониевые квазиатомы; положительный мюон может играть роль ядра, вокруг которого вращается электрон, это псевдоводород; отрицательный может играть роль тяжелого электрона в любом атоме. Это означает включение в биомолекулы с последующим радиоактивным распадом – индуцированной мутацией.
Активный мутагенез, связанный с галактическими космическими лучами, тем не менее, модифицируется циклами солнечной активности. Во время максимума плазменно-магнитные облака (солнечный ветер) выметают галактические космические лучи за пределы орбиты Плутона (эффект Форбуша). При солнечном минимуме доля солнечных космических лучей равна 1/20, но она возрастает в 1000 раз при вспышке. Во время вспышки рентгеновское излучение достигает Земли через 8,3 с; энергичные протоны через 7–8 ч начинают активно поглощаться участками радиоционных поясов Земли близ полюсов, лишь через 1–2 суток низкоэнергичная плазма достигает магнитосферы Земли, вызывая магнитные бури и полярные сияния. Солнечный протон обычно теряет энергию на высоте 2,5 км от поверхности Земли. Зимой из-за влияния холодов на химические процессы в атмосфере протоны в 2 раза более активны, чем летом, они чаще вызывают образование окислов азота, то есть разрушение озонового слоя и увеличение ультрафиолета у поверхности Земли. Конечно, это неблагоприятный фактор для биосферы, но во внут реннюю среду организмов (исключая одноклеточных) ультрафиолет не проникает. Следовательно, солнечная активность прежде всего вызывает мутации бактерий, напротив, ливни галактических лучей действуют на многоклеточных. Датский гляциолог Дансгорд, изучая многовековые льды Гренландии, установил два цикла резкого возрастания Солнечной активности: «пик потепления одного из них повторяется каждые 78 лет, пик другого – каждый 181 год» (69, с. 182). Оба цикла взаимосвязаны: пять циклов по 78 лет примерно равны двум циклам по 181 году. Полная синхронизация и есть мегацикл в 350—400 лет, когда Солнечная радиация возрастает в 50–100 раз. «Солнце было очень слабоактивным между 1400 и 1500 г. (шпереровский миниум) и весьма активным между 1120 и 1280 г. (средневековый максиум); в этот период сообщений о полярных сияниях и солнечных пятнах, наблюдаемых невооруженным глазом, было больше, чем в предыдущие и последующие века» (162, с. 316). Следовательно, можно предположить, что в Средние века (около 1000—1400 гг.) на пике этого периода Земля получала повышенное количество ультрафиолета, но интенсивный мутагенез отсутствовал. Этот факт очень важен для далеко идущих выводов, позволяющих анализировать исторические процессы.
Принципиальное отличие Солнца в фазе высшей активности от спокойного Солнца состоит в том, что температура пятна на 1500 градусов холоднее остальной поверхности дневного светила. Спектр излучения соответствует излучению оранжевого субгиганта. В период почти полного отсутствия пятен, в 1645—1715 гг., распилы деревьев того времени указывают на необыкновенно ровные природные условия, в этот период условия окружающей среды «были более однородными… что послужило причиной более регулярного роста деревьев» (107). Но излучение глубокого космоса привело к росту числа мутаций и мутантов. Ведь именно в XIII в. были заложены основы технической революции XX в., но этот факт можно оспорить, хотя для России, Китая и Японии начало XIХ в., тоже период стабилизации государства и экономики, несмотря на бурные политические события. Но не следует забывать, что вмешательства космических сил в исторические события на Земле происходят опосредованно и могут быть сняты теллурическими факторами и антропогенным воздействием.
Потоки радиации, льющиеся на Землю из глубокого космоса, связаны с событиями, которые не имеют аналогий в земной физике. Например, в 1751 г. звезда Эта Киля заблистала как Полярная звезда (хотя до этого была тусклой и едва заметной. Эта Киля была одной из самых ярких звезд ряд лет, затем резко потускнела, вторично вспыхнула в 1893 г. и в XX в. развалилась на ряд туманностей красного цвета. Механизм этих событий неясен, хотя ежегодно в галактике размером с Млечный Путь вспыхивают до 30 новых звезд. После взрыва Новы остается светящаяся туманность, рассеивающаяся со скоростью около 1700 км/с. После 1954 г., когда было установлено, что Нова 1934 г. в созвездии Геркулеса – тесная двойная звезда, обычно белый и красный или красно-оранжевый карлики. Перетекание водорода с красного на белый карлик вызывает вспышку со сбрасыванием оболочки белого карлика в пространство. Источник энергии взрыва Новы – термоядерные реакции. Вероятно, только в данном случае имеет смысл говорить о термоядерных реакциях как значимом источнике энергии. «Эксперимент Дэвиса показывает, что обнаруживается не более чем 1/10 ожидаемого числа нейтрино» (107). Из этого следует, что имеет смысл говорить о значении термоядерных реакций в эволюции звезд, имея малую часть звездного излучения. Опыт Раймонда Дэвиса разочаровал астрономов и физиков, так как фактически мы знаем о светимости звезд столь же пренебрежительно мало, как и 100 лет назад.
Почти так же обстоит дело со сверхновыми звездами. Общепринятый механизм их взрыва выглядит следующим образом: в старой звезде, «сжегшей» водород, накапливаются изотопы железа, изотоп железо-56 исключительно устойчив; «железное» ядро сжимается, происходит распад железа на тринадцать ядер атомов гелия (альфа-частиц) и четыре нейтрона, которые распадаются на протоны, электроны и антинейтрино, которые уносят часть энергии сжатия (коллапсирования) звезды, сам распад происходит за счет компенсации распада железа-56, идущего с поглощением энергии; происходит резкое охлаждение недр звезды и имплозия (взрыв внутрь) с последующим сбрасыванием оболочек звезды. Вспыхнувшая в галактике IC 4182 сверхновая в 100 раз превосходила по блеску всю галактику. Это редкое явление происходит примерно раз в 600—700 лет. «Знаменитая Крабовидная туманность представляет собой остаток такого взрыва, который был подробно отмечен китайскими астрономами в 1054 г.» (174). Следует отметить, что именно нейтрино способны разметать коллапсирующую звезду. Имея пренебрежимо малую массу, равную 0,0001 массы электрона, нейтрино по массе в миллиард раз превышают все электроны и протоны Вселенной, масса нейтрино больше массы всех звезд вместе взятых. Собственно Вселенная есть океан нейтрино, нейтрино могут вызвать фиолетовое смещение и начало сгущения галактик в новую сферу Большого взрыва.
Будущая сверхновая имеет массу больше 1,2 массы Солнца, перед катастрофой это обычно красный сверхгигант с температурой около 3 млрд градусов, в таких условиях и образуются трансураниды, испускающие ливни нейтронов с последующим распадом ядер железа-56.
Немалую роль играет распад фотонов на пару нейтрино–антинейтрино в условиях гигантских температур и давления. Взрывы сверхновых и новых звезд порождают космические лучи, энергия которых равна энергии всех звезд, энергии турбулентного движения межзвездного газа плюс всех магнитных полей Галактики. Следовательно, то, что мы называем Вселенной – океан нейтрино, пронизанный частицами огромных энергий. Во время вспышки типичной сверхновой звезды «полное количество излучаемого ею света эквивалентно энергии, излученной Солнцем за 300 млн лет» (120, с. 93). Но, в общем, это редкое явление, нейтрино обрывают эволюцию красного гиганта к сверхновой путем: а) урка-процесса Гамова и Шенберга – захвата электрона изотопом с превращением в неустойчивый изотоп другого элемента с последующим бета-распадом, в обоих случаях излучаются нейтрино, б) фотонейтринного процесса с появлением пар электрон–позитрон, аннигилирующих в нейтрино–антинейтрино. Из этого следует, что «нейтринное излучение приобретает первостепенное значение на поздних стадиях эволюции звезды» (125). При рассчетах из теории (гипотезы) Большого взрыва, на каждый атом Вселенной приходится около 100 млн первичных нейтрино, но их энергия в миллиард раз меньше звездных даже при сверхмалой нейтринной массе покоя (5·10—32 г) (68). Это гигантская масса, которая, возможно, играет роль при взаимодействии слабого поля и гравитации. Выше уже говорилось о странном процессе дестабилизации Солнца после взрыва сверхновой, породившей Крабовидную туманность. Противоречия снимаются при серьезном отношении к тахионам, частицам, движущимся со скоростью, превышающей скорость света (то есть с мнимой массой покоя и, следовательно, без энергии движения). Зарегистрировать такие частицы практически невозможно, так как у них нет ни энергии, ни импульса, которые они могли бы отдать» (62, с. 133). Поскольку гравитация связана с кривизной пространства–времени, имеет смысл говорить о влиянии открытия черных дыр на наши представления об окружающем мире. «Видимо, Вселенная проходит в своем развитии эпоху, когда метрические свойства определяются материей, имеющей отличную от нуля массу покоя. Она включает все элементарные частицы, которые можно привести в состояние покоя относительно любого тела отсчета, а также состояния из них образования материи вплоть до галактик» (101). Но это утверждение имеет смысл лишь для Вселенной в пределах, наблюдаемых с Земли при ограниченности человеческих возможностей.
Несмотря на ряд общепризнанных теоретических положений, представления о черных дырах далеки от реальных событий, происходящих в этих объектах. Холодные звезды в 2–3 солнечные массы теоретически могут сколлапсировать в черную дыру, внутри которой, тем не менее, существует своеобразная структура. Теоретически коллапсируемая масса была предсказана еще в 1783 г. Дж. Мичеллом на страницах «Философских трудов». В наиболее кратком изложении гипотеза черных дыр описывает своеобразную метрику, называемую сингулярностью. «В сингулярности вещество сжато до бесконечной плотности бесконечно большими гравитационными силами; иначе говоря, кривизна пространства–времени в сингулярности бесконечна» (101). Отсюда и название границы черной дыры – горизонт событий. Звезда массой около 10 масс Солнца сколлапсирует в черную дыру, достигнув радиуса около 30 км. Естественно, в таком сжатом состоянии элементарные частицы становятся чем-то совершенно иным.
Мощнейшее гравитационное поле в окрестностях черной дыры вызывает выделение огромных энергий (в виде рентгеновского излучения) межзвездным газом, уходящим за горизонт событий и появлением виртуальных (недоступных прямому наблюдению) частиц в виде пар электрон–позитрон, которые отталкиваются друг от друга мощнейшей гравитацией, что также вызывает излучение в жестком диапазоне.
Решения уравнений, описывающих пространство-время в окрестности шварцшильдовской черной дыры, обладают определенной симметрией, которая указывает на то, что дыра может связывать нашу Вселенную с другими аналогичными мирами» (101). Излучения – джеты из районов возможных черных дыр – фиксируют иную физику в нашем пространственно-временном континууме. Р. Пенроуз (Оксфорд) предложил ряд диаграмм, наглядно иллюстрирующих ход событий в черной дыре, «вращающаяся черная дыра связывает нашу вселенную с бесконечным числом других вселенных… Излучение частиц из черных дыр характеризуется еще большей степенью неопределенности, поскольку мы не можем предсказать ни положения, ни скорости испускаемых частиц. По мнению С. Хокинга, такое излучение в некотором смысле можно считать выходящим из самой сингулярности, где, как мы знаем, классические пространственно-временные закономерности нарушаются. Таким образом, из областей пространства-времени, о которых нам ничего не известно, во Вселенную втекает новый поток хаотической информации, что еще заметнее уменьшает наши возможности предсказывать будущее Вселенной. В этом заключается так называемый принцип незнания» (164, с. 146—147). Теоретические положения С. Хокинга отчасти оправдались, когда начался поиск возможных кандидатов в черные дыры в мире реальных астрономических объектов.
По приблизительным подсчетам в Млечном Пути около 1 млрд черных дыр. Реально исследованы объекты: Лебедь X-1, невидимый компонент красного карлика А0620-00 в Единороге, двойная система в LMCX-3 в Большом Магеллановом облаке, SS 433 в созвездии Орла. Реальными оказались предположения о черных дырах – ядрах квазаров, самых мощных источников излучения во Вселенной, которые были открыты лишь в середине XX в. Квазары, скорее всего, керн активных галактик с черной дырой. «Очень яркий квазар должен заглатывать вещество из окружающей галактики со скоростью около 100 масс Солнца в год. В стандартной модели квазара черная дыра окружена вращающимся аккреционным диском. Источником энергии служит потенциальная энергия падающего газа. Диск обеспечивает тепловую энергию для излучения света, создает магнитные вспышки, струи параллельно движущихся частиц и другие экзотические явления» (101). Физические явления в окрестностях квазаров уже значительно отличаются от событий, предсказываемых общей теорией относительности, существенны, если не господствуют явления супергравитации. Тогда скорость света – лишь низкий предел движения элементарных частиц в едином поле супергравитации.
Правообладателям!
Это произведение, предположительно, находится в статусе 'public domain'. Если это не так и размещение материала нарушает чьи-либо права, то сообщите нам об этом.