Загадки космоса - Кирилл Федорович Огородников Страница 7

Оказалось, что в мире микрочастиц действуют законы, отличающиеся от тех, которые управляют движением и развитием больших тел. Микрочастицы движутся с огромными скоростями во много десятков тысяч километров в секунду, то есть со скоростями, близкими к скорости света (300 000 км/сек). Взаимодействие микрочастиц друг с другом порождает новые элементарные частицы с иными свойствами, чем у взаимодействующих частиц.

Микрочастицы способны поглощать и излучать световую энергию, причем поглощение и излучение происходит мелкими, но вполне определенными порциями – квантами. Элементарные частицы – как бы кирпичи, из которых состоят атомы различных химических веществ. Свойства атомов целиком зависят от числа и взаимного расположения входящих в них микрочастиц. Если происходит перегруппировка частиц внутри атома, то атом одного вещества может превратиться в атом другого вещества. При этом превращении возможно выделение большого количества ядерной энергии. Например, когда атомы водорода превращаются в атомы гелия, то происходит бурное выделение ядерной энергии, известное как взрыв водородной бомбы.

Микрочастицы обладают двойственной природой: с одной стороны, они проявляют себя как настоящие частицы и их можно сосчитать при помощи соответствующих приборов; с другой стороны, они обладают волновыми свойствами, аналогичными свойствам света. Ничего подобного мы не наблюдаем в макромире, то есть в мире обычных земных тел.

Открытие микромира с его необычными свойствами имеет очень большое принципиально-философское значение. Оно показывает, что при безграничном уменьшении масштабов явлений на определенном этапе выявляются иные, отличные от ранее известных, свойства материи. При безграничном уменьшении масштабов нет места полному подобию явлений. Определенные закономерности сохраняются только до известного предела, за которым вскрываются новые законы природы. Это и подразумевается, когда говорят, что из макромира мы переходим в микромир. Конечно, это не значит, что между явлениями микромира и макромира существует какая-то непроходимая пропасть. Наоборот, они теснейшим образом связаны между собой. Достаточно вспомнить свет, который играет важнейшую роль и имеет повсеместное распространение в макромире, и вместе с тем он вестник микромира, посылаемый атомами. С другой стороны, микрочастицы участвуют в развитии макромира, так как всякое тело есть совокупность множества микрочастиц.

Переход к космосу тоже связан с огромным изменением масштабов. Размеры каждой галактики неизмеримо велики по сравнению с привычными нам масштабами размеров. Если в качестве примера взять нашу Галактику, то ее поперечник равен 30 кпс. Это расстояние луч света, самый быстрый гонец во Вселенной, пробегающий 300 000 км/сек, должен мчаться более 100 тысяч лет! [1]

[1 Расстояние, пробегаемое лучом света в один год, называется световым годом. 1 парсек равен 3,26 световых лет.]

А о расстояниях до галактик и говорить не приходится. Оно измеряется мегапарсекамн. До наиболее удаленных галактик, которые еще удается фотографировать в современные гигантские телескопы, расстояние оценивается в 1000 – 2000 мпс, что соответствует примерно от 3 до 6 млрд. световых лет.

Так, масштабы космоса тоже неизмеримо отличаются от масштабов привычного нам макромира, но только не в сторону уменьшения, а в сторону увеличения.

Возникает естественный вопрос: не связано ли изменение масштабов при переходе к космосу с переходом в новые области Вселенной, где господствуют иные, чем в макромире, законы? К возможности этого ученые уже подготовлены историей открытия микромира. Однако до недавнего времени эта простая и естественная мысль как-то не была достаточно осознана. В самом деле, почему в космосе все явления должны протекать так же, как они происходят в наших земных лабораториях?

Оглядываясь назад, мы видим, что у астрономов уже давно накопился ряд фактов, наблюдаемых в мире галактик. Природу их никак не удается понять, если исходить только из известных нам законов физики и химии, то есть из законов нашего земного макромира. Из таких явлений мы рассмотрим только три, которые оставались до недавнего времени настоящими загадками космоса.

Это – загадка времени релаксации, загадка светящихся мостов и загадка красного смещения [1]. Для их решения прилагалось много усилий со стороны ученых разных стран мира, в особенности со стороны советских ученых. И тем не менее кое-что в этих вопросах остается неясным и до сего времени. Многие ученые Запада не видят пути для их решения, чем пользуются противники материалистической науки, пытаясь протащить в нее всевозможные антинаучные идеалистические измышления, вроде «сотворения» материи из ничего или возникновения Вселенной из одного-единственного «чудесного» атома.

[1 Термины будут объяснены далее, при рассмотрении этих явлений.]

В астрономии уже давно имеются факты, говорящие о том, что в космосе важную роль играют такие силы, которые на Земле остаются почти незаметными. Хорошим примером может служить сила всемирного тяготения. Эта сила действует не только между планетами, но и на Земле между всеми предметами. Но в земных условиях, ввиду малой массы тел, силы притяжения настолько малы, что не ощущаются из-за действия множества других сил,или помех, вроде движения воздуха, силы трения, наличия в воздухе электрических зарядов и т. д. Между небесными телами, благодаря их большим массам, сила притяжения выступает «в чистом виде», без всяких помех, и она управляет движением небесных тел. Поэтому естественно, что великий ученый Исаак Ньютон впервые открыл и измерил эту силу как раз на основе изучения движения Луны вокруг Земли и планет вокруг Солнца.

Другой пример – земной магнетизм. В земных условиях магнитная сила Земли так слаба, что едва-едва может повернуть на север легкую стрелку магнитного компаса. Но, как только первые космические ракеты стали летать до Луны и дальше, выяснилось, что это магнитное поле создает вокруг Земли мощные пояса космической радиации. Космическая радиация состоит из электрически заряженных микрочастиц, летящих со скоростями, близкими к скорости света. Облучение человека этой радиацией опасно для жизни! Поэтому ученые стараются точно установить границы радиационных поясов, мощность потока частиц и их состав, с тем чтобы выбрать в космическом пространстве безопасные пути для полетов к Луне и планетам.

Перед наукой возникла новая проблема. Если под действием магнитных сил, или, как говорят, магнитного поля Земли, образовались радиационные пояса, то такие же пояса можно предполагать и вокруг планет Венеры, Марса и. даже вокруг нашего спутника Луны, к которым вскоре полетят наши космические корабли с космонавтами. Для того чтобы предотвратить опасность для космонавтов, нужно заранее выяснить законы взаимодействия между магнитным полем и радиацией. Так, на наших глазах за последние 5 – 8 лет возникла новая наука магнитогидродинамика.