О Р О Л И Т Е Р М О Я Д А В С В Е Т И М О С Т И С О Л Н Ц А

О РОЛИ ТЕРМОЯДА В СВЕТИМОСТИ СОЛНЦА
(Приложение к работе http://hepd.pnpi.spb.ru/ofve/nni/alhi.doc )
1. Рассмотрим более детально экспериментальные доказательства существования
термоядерных реакций на Солнце и их роли, как основного источника его
светимости [1]. Что касается первой части этого вопроса, то сомнений нет – да, ядерные
реакции на Солнце идут, так же, как и на Земле. Даже если температура в центре будет
порядка 5-10 млн градусов. Но вот могут ли они обеспечить светимость Солнца на
уровне 2.4 · 1039 МэВ/сек, это надо еще доказать. Этому, в основном, и будет посвящена
эта статья.
2. В действительности, мы имеем дело с предрассудком, с убеждением, не
основанном на опыте. Раз энергия Солнцем излучается, то должны быть
источники энергии. Что-то должно гореть, или эта энергия должна быть получена
из каких-то других источников. В этом предрассудке закон сохранения энергии
(ЗСЭ) абсолютизируется. А это далеко не так. Он может нарушаться на короткое
время в микромире. В нашем четырехмерном мире ЗСЭ является следствием
инвариантности системы по отношению к сдвигу времени на произвольную
величину. Здесь время абсолютно. В общей теории относительности (ОТО) нет
абсолютного времени, оно всегда локально. Поэтому в ОТО нет ЗСЭ в привычном
понимании. Нарушение ЗСЭ не приводит ни к каким противоречиям в мире
обычных по размеру тел и по времени их наблюдения. Вечный двигатель не
осуществим.
3. Рассмотрим, какие же экспериментальные данные подтверждают, что именно
термоядерные реакции обеспечивают светимость Солнца. Вопреки часто
повторяемым утверждениям, прямых доказательств нет, и, вероятно, уже не будет.
Все доказательства являются косвенными. Есть, собственно, только одно такое
доказательство – это совпадение измеренного потока нейтрино от Солнца с
расчетами по стандартной солнечной модели (ССМ) с учетом превращения одних
типов нейтрино в другой тип. Без такого учета возможных превращений,
измеренный поток нейтрино во всех экспериментах оказывался меньше
расчетного в 2-3 раза. Это «крупнейшее открытие за многие годы», по словам В.
Л. Гинзбурга [2], было сделано в 1998 году. Статья эта написана в 2002 году. Но за
десять лет ситуация сильно изменилась.
4. Во времена эксперимента Дэвиса [3] , было естественным считать, что все
регистрируемые нейтрино идут от Солнца, но после эксперимента [4] стало ясно –
это не так. Только около 10% идет от Солнца, а остальные идут равномерно со всех
сторон. Посмотрите рис. 4 в работе [4]. А тогда расхождение расчета по ССМ с
экспериментом будет в десять раз больше. После чего становится бессмысленным
добиваться согласия расчета и эксперимента. Поток большинства регистрируемых
нейтрино будет иметь не Солнечное происхождение, и он вовсе не обязан
принадлежать к одному типу нейтрино. Так что, обнаружение какой-то доли
нейтрино другого типа вовсе не означает их перехода в этот тип. Они там могут
быть изначально. Это было бы, если бы мы знали, что на Солнце рождаются только
электронные нейтрино. Это второй широко распространенный предрассудок.
Солнце является самым большим телом в окрестности Земли. Первичные
космические лучи со всех сторон бомбят Солнце. При этом рождаются нейтрино
всех тех сортов в неупругих взаимодействиях частиц высокой энергии с протонами
Солнца. Что же удивительного в том, что на Земле регистрируются все три типа
нейтрино. И, наконец, в результате квантовых флуктуаций вакуумоподобной
среды, существование которой было предсказано Э. Б. Глинером в 1965 году [5], и
которую в виде темной энергии экспериментально открыли две независимые
группы наблюдателей в 1998-99 годах [6], могут рождаться не только фотоны, но и
нейтрино всех трех сортов. Их мы и регистрируем как осцилляции.
5. До лета 2012 года считалось, что информацию о глубинах Солнца может дать
только нейтрино. И все усилия были направлены на согласование потоков
нейтрино, получаемых в расчетах по ССМ с экспериментом. Это удалось, в конце
концов, сделать, и стало считаться доказательством существования термояда на
Солнце. Но как раз в это время появилась экспериментальная работа по
определению скорости потоков плазмы под поверхностью Солнца [7]. Работа
выполнена в Обсерватории Солнечной Динамики NASA. Она основана на анализе
миллионов снимков Солнца, полученных с высокой разрешающей способностью.
По существу, впервые сделана томография потоков плазмы под поверхностью
Солнца. К удивлению исследователей, скорости потоков плазмы под поверхностью
Солнца оказались в 20 – 100 раз меньше ожидаемых по ССМ. Практически, это
совпало с измеренными и ожидаемыми потоками нейтрино. Аномально слабая
конвекция плазмы под поверхностью Солнца, наблюдаемая в данном
эксперименте, ставит крест на ССМ, на всех наших представлениях о внутреннем
устройстве Солнца. Ведь ССМ и состоит в том, что в центре Солнца идут ядерные
реакции, там выделяется тепло, которое с помощью конвекции передается на
периферию, где оно излучается. Если нет конвекции, то значит, наши
представления о внутренности Солнца просто ошибочны. Зря мы подгоняли
расчеты под эксперимент.
6. Итак, за 70 лет существования гипотезы о том, что светимость Солнца
обеспечивается ядерными реакциями, не было получено никаких, даже
косвенных, экспериментальных доказательств. На согласование с ССМ были
направлены все усилия, но она оказалась ошибочной. На Солнце, и на звездах,
ничего не горит. Это было ясно уже А. Н. Козыреву [8] в 1946 году. А до него эту же
идею высказывали Н. Бор и Л. Ландау [9]. Все это позволяет считать идею о том,
что светимость Солнца обеспечивается термоядерными реакциями, не
состоятельной. Она входит в противоречие с новыми экспериментальными
данными.
ЛИТЕРАТУРА
1. H. A. Bete, Energy Production in Stars, Phys. Rev., 55, 434(1939).
2. В. Л. Гинзбург, О некоторых успехах физики и астрономии за последние три
года, УФН 172, 213(2002).
3. Р. Дэвис мл., Полвека с солнечным нейтрино, УФН 174, 408(2004).
4. M. Altman, R. I. Mosbaurer and L. J. N. Oberaurer, Solar Neutrino, Rep. Prog. Phys.,
64, 97(2001).
5. Э. Б. Глинер, Алгебраические свойства тензора энергии-импульса и
вакуумноподобные состояния вещества, ЖЭТФ 49, 542(1965).
6. S. M. Hanasoge, T. L. Duvall, K. R. Sreenivasan, Anomalosly Weak Solar Convection,
http://www.sciencedaily.com/releases/2012/07/120709092457.htm
7. А. Д. Чернин, Темная энергия вблизи нас,
http://www.astronet.ru/db/msg/1210535/node12.html
8. N. Kozyrev, Sources of Stellar Energy and the Theory of the Internal Constitution of
Stars, Prog. In Phys., 3, 61(2005).
9. L. D. Landau, On the Theory of Stars, Phys. Z. Sowjetunion, 1, 285(1932).
Ф. Г. Лепехин, 13 мая 2013 г. файл http://hepd.pnpi.spb.ru/ofve/nni/kvter.doc