Чёрные дыры и нейтронные звёзды

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Чёрные дыры и нейтронные звёзды

Канарёв Ф.М.

kanphil@mail.ru

Анонс

астрофизический фотон магнитный гравитационный

Трудно разбираться в достоверности сложных математизированных результатах научных исследований. Но когда понимание их ошибочности доступно старшекласснику, то навязывание научной общественности достоверности таких результатов и принятие некоторой её частью этой достоверности эквивалентно открытой демонстрации коллапса её научного интеллекта.

Признание научных заслуг ученого направлено, прежде всего, на ускорение реализации его достижений на благо всех. Посмотрим, какое благо несёт нашему Отечеству государственное признание заслуг некоторых российских астрофизиков, достижения которых базируются на идеях А. Эйнштейна. Мы не будем описывать давно опубликованное, как в России, так и в США, убедительное экспериментальное доказательство отсутствия в эволюции Вселенной так называемого «Большого взрыва». Оно доступно для понимания старшеклассникам и желающие могут убедиться в этом [1], [2], [3].

Остановимся на анализе достоверности астрофизической информации об образовании, так называемых, «Черных дыр».

Закон всемирного тяготения, открытый И. Ньютоном (1687 г.), стимулировал развитие астрономических идей. Вначале Митчелл (1783 г.), затем Лаплас (1796 г.) предсказали возможность существования звезд с таким сильным гравитационным полем, которое задерживает световые фотоны, и поэтому такие звезды становятся невидимыми. Впоследствии их назвали Черными дырами.

В 1916 г. немецкий астроном и физик Карл Шварцшильд предложил формулу для расчета гравитационного радиуса Черной дыры, которая следует из законов Классической механики. С тех пор эта формула и используется в астрономических расчетах, а гравитационный радиус называется Шварцшильдовским радиусом.

, (1)

где - гравитационная постоянная; - масса звезды; - скорость света.

Известно, что по мере уменьшения длины волны фотона (от инфракрасного до гамма диапазона) его энергия увеличивается, примерно, на 15 порядков (табл. 1) [4].

Таблица 1. Диапазоны изменения длины волны и энергии фотонов

Диапазоны	Длина волны , м	Энергия , eV
1. Низкочастотный
2. Радио
3. Микроволновый
4. Реликтовый (макс)
5. Инфракрасный
6. Световой
7. Ультрафиолетовый
8. Рентгеновский
9. Гамма диапазон

В такой же последовательности растет и возможность фотона (рис. 1) преодолевать силу гравитации, но формула (1) не учитывает этот факт. Поэтому у нас есть основания полагать, что при её выводе была допущена ошибка. В чем её суть? [4]. Прежде чем выявлять эту суть, отметим, что радиус фотона (рис. 1) равен длине волны описываемой его центром масс.



Рис. 1. Схема кольцевых магнитных полей фотона

Формула (1) была получена следующим образом. За основу было взято математическое соотношение закона всемирного тяготения

, (2)

здесь: - сила гравитации; - масса фотона; - расстояние между центрами масс тел, формирующих гравитацию.

Чтобы найти гравитационный радиус звезды, при котором её гравитационное поле задерживает свет, надо найти равенство между силой гравитации и силой , движущей фотон (рис. 1). Однако, сделать это при полном отсутствии информации об электромагнитной (магнитной) структуре фотона не так просто. Поэтому за основу была взята идея равенства между энергией фотона и потенциальной энергией гравитационного поля . Если предположить, что сила гравитации совершает работу на расстоянии, равном гравитационному радиусу , то эта работа будет равна

. (3)

Связь между энергией фотона , длиной его волны , частотой колебаний и скоростью определяется зависимостями:

(4)

где: Дж с - постоянная Планка; .

Далее предполагалось, что фотон будет двигаться в гравитационном поле звезды со скоростью и поэтому его кинетическая энергия должна определяться соотношением При имеем

(5)

Из описанного следует, что гравитационное поле звезды будет задерживать фотон при равенстве между её потенциальной энергией (3) и кинетической энергией фотона (5), то есть

(6)

Отсюда получаем формулу для расчета гравитационного радиуса, предложенную К. Шварцшильдом

(7)

 Мы уже показали, что скорость центра масс фотона (рис. 1) изменяется в интервале длины его волны таким образом, что её средняя величина остаётся постоянной и равной скорости света (рис. 2) [4].

Рис. 2. График скорости центра масс фотона

Это дает нам основание определить в первом приближении силу , движущую фотон (рис. 1), путем деления его энергии на длину волны.

(8)

Приравнивая силу гравитации (2) и силу, движущую фотон (8) , имеем

(9)

Отсюда имеем

. (10)

Из изложенного следует, что для определения гравитационного радиуса Черной дыры необходимо использовать равенство между гравитационной силой и силой, движущей фотон, но не равенство энергий. Если учесть параметры фотона (рис. 1), то формула (10) усложняется, но величины коэффициентов, которые появляются в ней, очень малы по сравнению с параметрами звёзд, поэтому есть основания оставить эту формулу в её упрощённом виде (10).

Для последующих расчётов возьмём фотон (рис. 1) из середины светового диапазона Солнца. Это зеленый фотон с длиной волны, примерно, равной . Тогда сила , движущая световой фотон с длиной волны со скоростью м/c, будет равна

. (11)

Учитывая, что масса Солнца кг, радиус Солнца м, , постоянная гравитации и обозначая массу фотона через , определим силу гравитации Солнца, действующую на пролетающий мимо фотон, по формуле

(12)

Тангенс угла отклонения фотона от прямолинейного движения при его пролете вблизи Солнца будет равен (рис. 3).

Известно, неудержимое стремление Артура Эддингтона - руководителя астрофизической экспедиции по наблюдению солнечного затмения (1919г) доказать достоверность эйнштейновской теории об искривлении пространства. Если бы Эддингтон владел, излагаемой нами элементарной информацией, то он, конечно, не поехал бы в Африку, где затмение Солнца было максимально. Ему достаточно было бы рассчитать ожидаемый результат измерений по формуле (13) и убедиться в отсутствии возможности доказать достоверность эйнштейновской теории и понять её ошибочность. Сделаем это за него.

Если фотон с длиной волны пролетает вблизи Солнца по прямой, которая параллельна линии, соединяющей центры масс Солнца и Земли, то величина его отклонения от прямолинейного движения в окрестностях Земли будет равна

(13)

где м - расстояние от Земли до Солнца.

Рис. 3. Схема к анализу искривления траектории фотона гравитационным полем Солнца: 1-Солнце; 2- Земля; 3- звезда

Наука пока не располагает приборами, способными зафиксировать величину м (рис. 3). Даже если бы удалось измерить её, то она доказала бы искривление траектории фотона, летящего от звезды, гравитационным полем Солнца, но не искривление пространства.

Гравитационный радиус Солнца, при котором оно может превратиться в Черную дыру, сейчас определяется по формуле (1) Шварцшильда, не учитывающей длину волны фотона

(14)

Определим гравитационные радиусы Солнца, как вероятного кандидата в Чёрную дыру, для инфракрасного, светового и гамма фотонов со следующими длинами волн соответственно: , и по формуле (10).

(15)

(16)

(17)

В обычном состоянии плотность вещества Солнца равна 1,4 кг/. После сжатия плотность вещества Солнца будет зависеть от гравитационного радиуса, определяемого по формулам (14), (15), (16) и (17) соответственно:

(18)

(19)

(20)

(21)

Напомним, что плотность ядер атомов оценивается величиной [6]. Теперь видно, что если Солнце сожмется до гравитационного радиуса (14), то его поле гравитации будет задерживать только излучение далекой инфракрасной области спектра. Фотоны с меньшей длиной волны оно будет пропускать свободно. Чтобы задерживались фотоны всех частот, гравитационный радиус Солнца должен быть равен (17), что вряд ли возможно, так как в этом случае плотность вещества Солнца (21) должна быть на 34 порядка больше плотности ядер атомов [6].

Таким образом, ошибка в определении гравитационного радиуса Солнца, как Черной дыры по формуле (14), не учитывающей длину волны электромагнитного излучения, составляет одиннадцать порядков (17), а плотности (21) - 35 порядков, но астрофизики до сих пор не знают этого.

Если в Природе есть объекты с такой сильной гравитацией, которая задерживает фотоны всех частот, то они не могут быть все черными. Их цвета должны меняться в полном соответствии с изменением цветов фотонов, которые эти объекты не могут задержать. Первыми будут задерживаться фотоны инфракрасной области спектра, затем, по мере уменьшения гравитационного радиуса, фотоны светового, ультрафиолетового, рентгеновского и гамма диапазонов. Дыра становится Черной только при гравитационном радиусе (17), соответствующем гамма фотону с минимальной длиной волны.

В последнее время астрофизики привлекают Нейтронные звёзды в кандидаты Чёрных дыр. Проверим и эту идею. Согласно интернетовской информации нейтронные звёзды - компактные объекты с массами около 1,4 массы Солнца, то есть - и радиусами около (рис. 4).

Рис. 4. Одиночная нейтронная звезда. (APOD 981128, F. Walter (SUNY Stony Brook), WFPC2, HST, NASA )

Считается, что они образуются при вспышке сверхновых, состоят в основном из нейтронов и имеют плотность около . Возможность существования нейтронных звёзд предсказал советский физик Л.Д. Ландау.

На фотографии (рис. 4), полученной на Космическом телескопе им. Хаббла, показана одна из ближайших одиночных нейтронных звезд. Этот очень слабый в оптическом диапазоне объект был первоначально обнаружен в рентгеновском диапазоне спутником ROSAT. Наиболее вероятно, что это молодая нейтронная звезда (моложе миллиона лет), которая постепенно охлаждается, излучая в основном рентгеновские лучи.

Проанализируем информацию о нейтронных звёздах, полученную астрофизиками, с учетом новых знаний о микромире. Начальные основы физхмии микромира уже позволили нам получить модель нейтрона c шестью магнитными полюсами (рис. 5). [5]

Рис. 5. Схема модели нейтрона

Если модель нейтрона принять сферической, то плотность субстанции нейтрона

(22)

будет близка к плотности ядер атомов [6] и плотности нейтронной звезды.

Шестиполюсная модель нейтрона (рис. 5) следует из структуры ядра атома углерода, формирующего алмаз (рис. 6, а) [4].

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

а)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

b)

Рис. 6. а) - структура ядра атома углерода; b) структура нейтронной части ядра атома углерода

Поскольку электроны не имеют орбитального движения, то они линейно взаимодействуют с протонами (на рис. 6, а - белого цвета) ядра, расположенными на его поверхности. Если убрать протоны, то структура нейтронной части ядра атома углерода будет такой (рис. 6, b).

Наличие у нейтрона шести магнитных полюсов приводит к формированию идеально симметричных пространственных структур - ядер атомов углерода (рис. 6, а), которые формируют алмаз - вещество с самой прочной структурой. Если ядро атома углерода (рис. 6, а) оголяется и остаются одни нейтроны (рис. 6, b), то симметричность шестиполюсного магнитного поля нейтронной части ядра атома углерода способствует соединению таких частей и образованию из них нейтронных кластеров.

Определим объём одного нейтрона

. (23)

Считается, что средний радиус нейтронной звезды около . Тогда её объём будет равен

. (24)

Количество нейтронов в такой звезде, без учета коэффициента их упаковки, будет равно

. (25)

Учитывая массу одного нейтрона , найдём массу нейтронной звезды

. (26)

Это близко к величине , полученной астрофизиками. Плотность нейтронной звезды будет равна

. (27)

Это близко к плотности ядер атомов и к плотности нейтронной звезды , предсказываемой астрофизиками. Они считают, что нейтронные звёзды могут перерождаться в Черные дыры, радиусы которых они рассчитывают по формуле Шварцшильда (1).

Предпологаем, что анализируемая нами нейтронная звезда переродилась в Чёрную дыру. Тогда, согласно формуле (1) Шварцшильда, её радиус уменьшится и будет равен

, (28)

а плотность будет равна

. (30)

Это на четыре порядка больше плотности ядер атомов и мы уже знаем, что это следствие того, что формула Шварцшильда не учитывает длину волны излучения. Новая формула (10) учитывает длину волны излучения (табл. 1), это требует введения понятия Цветная дыра, вместо Чёрной. Длина волны излучения, которое будет задерживать анализируемая нейтронная звезда определяется по формуле (31), следующей из формулы (10).

. (31)

Это инфракрасный диапазон. Нейтронная звезда задерживает все фотоны с длинами волн (радиусами) больше . Все фотоны с меньшей длиной волны (табл. 1) такая нейтронная звезда уже не может задержать.

Уважаемые астрофизики, почему же Вы до сих пор используете формулу (1) Шварцшильда, которая неспособна определять границу между длинами волн фотонов, которые задерживает гравитационное поле Чёрной дыры и которые она не способна задержать? Мы уже показали на примере перехода Солнца в Чёрную дыру, что в Природе нет и не может быть таких космических объектов, которые задерживали бы все диапазоны излучения (табл. 1).

Выдуманная Вами космическая Чёрная дыра будет таковой, если она будет задерживать гамма излучение с минимальной длиной волны . Проверим Ваши утверждения на примере перехода нейтронной звезды в Чёрную дыру. Сразу видим, что формула (1) Шварцильда не позволяет нам сделать это, а формула (10) Канарёва даёт чёткий ответ. Нейтронная чёрная дыра будет задерживать гамма фотоны (рис. 1) только в том случае, если её гравитационный радиус будет равен

. (32)

Таким образом нейтронная дыра с радиусом 10 км, превратившись в Чёрную дыру, будет задерживать весь дианазон излучений (табл. 1) только в том случае, если её радиус уменьшится до . Возможно это или нет? Ответ даёт плотность такой дыры. Она будет равна

. (33)

Это на 12 порядков больше плотности ядер атомов. Уважаемые астрофизики, нет в Природе объектов с такой плотностью. Поймите это. Вы отмечаете слабую светимость нейтронных звёзд и мощность рентгеновского излучения, но не объясняете причину этого. Всю эту информацию приносят фотоны, имеющие одну и туже магнитную структуру (рис. 1), все параметры которой, в том числе и длина волны , равная радиусу фотона , изменяются в интервале, примерно, 18 порядков. Они же несут и информацию о мощности рентгеновского излучения нейтронных звёзд. Рентгеновские фотоны (рис. 1) рождаются протонами в процессе соединения их с нейтронами при формировании ядер атомов. Протоны, прилетают к нейтронной звезде из космического пространства. Однако, при синтезе ядер более мощным должно быть гамма излучение, но сложности регистрации этого излучения ещё не позволили получить информацию о нём.

Поскольку гамма фотоны (рис. 1) и рентгеновские фотоны (рис. 1) излучаются при синтезе ядер атомов, то эти проессы и являются главными источниками рентгеновского излучения (рис. 6, а) нейтронными звёздами [4].

Наличие ядер атомов, у которых протоны распложены на повехности, автоматически привлекает из космоса электроны, которые, соединяясь с протонами ядер формируют атомы и этот процесс сопровождается излучением ультрафиолетовых, световых и инфракрасных фотонов (рис. 1, табл. 1). Мощность этих излучений определяет возраст нейтронной звезды. Чем больше длина волны этих излучений, тем старее звезда.

Конечно, интересно знать процесс начала формирования нейтронной звезды. Считается, что нейтронная звезда рождается при взрыве сверхновой звезды. Мощность этого врыва даёт основание препологать, что в результате его разрушаются ядра и атомы всех химических элементов, существовавших в звезде до взрыва. Так что, в образовавшейся при этом плазме, протоны, нейтроны и электроны оказываются в свободном состоянии. Далее начинаются процессы сближения электронов с пртонами, которые могут заканчиваться образованием новых нейтронов или атомов водорода. Какой из этих процессов имеет большую вероятность для реализации? Наибольшую вероятность имеет процесс формирования нейтронов, потому что в его реализации участвуют две равнонаправленные силы: кулоновские и разнополярные магнитные силы, сближающие протон с электроном и приводящие к захвату протоном электрона. Процесс формирования атомов водорода в этом случае менее устойчив, так как им управляют разнонаправленные силы. Кулоновские силы сближают протон с электроном, а их одноимённые магнитные полюса ограничивают это сближение [4].

Так как магнитные поля и электрона (рис. 6), и протона (рис. 7), имеют наибольшую напряженность вдоль их осей вращения, то при сближении электрон и протон будут вращаться соосно. Если их противоположные магнитные полюса будут направлены навстречу друг другу, то сближать электрон с протоном будут и электрические, и магнитные силы и протон поглотит электрон.

Рис. 6. Модель электрона



Рис. 7. Модель протона

Известно, что масса покоя электрона , масса покоя протона , а масса покоя нейтрона . Разность между массой нейтрона и протона оказывается равной . Это составляет масс электрона.

Таким образом, чтобы протон стал нейтроном, он должен захватить 2,531 электрона. Поскольку поглощается только целое число электров, то возникает вопрос: куда девается остаток массы электрона? Современная физика нарушенный баланс масс в этом процессе объясняет просто: рождением нейтрино, а мы считаем, что из образовавшегося остатка массы ничего не образуется. Не имея возможности оформиться в какую-либо частицу, она растворяется и превращается в эфир - субстанцию, из которой образуются все элементарные частицы.

Когда же при сближении электрона с протоном навстречу друг другу будут направлены их одноименные магнитные полюса, то кулоновские силы, действующие не вдоль оси сближения, а нормально к тороидальным поверхностям электрона и протона, будут сближать их, а магнитные - отталкивать. Между этими силами установится равновесие, и образовавшаяся таким образом структура будет являться атомом водорода (рис. 8).

Природа сделала электрон и протон такими, что они имеют электрические поля, близкие по форме к сферическим полям, и магнитные поля, подобные магнитным полям стержневого магнита. Электрон с ядром атома сближают силы их разноименных электрических полей, а ограничивают это сближение силы их одноименных магнитных полюсов. Электрон (рис. 6) имеет полый тор, а протон (рис. 7) - сплошной. У электрона векторы спина и магнитного момента совпадают, а у протона противоположны.

Рис. 8. Схема модели атома водорода: - электрон, - протон

Астрофизики зафиксировали, что орбитальный период объекта Лебедь Х-1 совпадает с периодом рентгеновского затмения от этого объекта. Это интересный результат, но он имеет и другие варианты интерпретации. Например, излучение рентгеновских фотонов лишь одной стороной этого объекта. В этом случае указанные периоды тоже будут совпадать.

Заключение

Более 100 лет астрофизики убеждают человечество, что они открывают Чёрные дыры, а Нобелевский комитет, а теперь и Российский президент награждают их за такие открытия. Не нашлось ни одного астрофизика, способного понять, что задерживающая способность гравитационного поля Чёрной дыры зависит от длины волны излучения. Но формула Шварцильда, используя которую они рассчитывают гравитационный радиус Чёрной дыры, не содержит длины волны её излучений. В результате ошибка в определении радиуса, например, нейтронной Черной дыры достигает 6 порядков (28, 32), а её плотности - 12 порядков (33).

Конечно, ближайшие последователи новой физической теории микромира будут поражены неспособностью носителей идеи Чёрных дыр понимать элементарное доказательство невозможности их формирования и возмущены безграмотными действиями научных экспертов, втянувших политиков в этот чёрный позор.

Литература

1.Kanarev Ph. M. The Spectrum of the Universe. Galilean Electrodinamics. Vol. 20. SI No.1 2009. page 13-17.

2.Канарёв Ф.М. Спектр излучения Вселенной. Актуальные проблемы современной физики. Всероссийская дистанционная научно-практическая конференция. Краснодар 2008. С 147-152.

3.Канарёв Ф.М. Черные дыры - астрофизический миф. http://www.micro-world.su/ Папка «Статьи».

4. Канарёв Ф.М. Начала физхимии микромира. 15-е издание. Том I. Краснодар 2009. 687 с. Можно скопировать по адресу: http://www.micro-world.su/

5. Канарёв Ф.М. Начала физхимии микромира. 15-е издание. Том II. Краснодар 2009. 448 с. Можно скопировать по адресу: http://www.micro-world.su/

6. Т. Эрдеи-Груз. Основы строения материи. М.»Мир». 1976. 437 с.

Размещено на Allbest.ru

...