Трансформация элементов

gordon0030@yandex.ru

Архив выпусков | Участники

↓№ 136↑

11.09.2002 Хронометраж

48:12

Стенограмма эфира

Алхимия — она есть или ее не может быть? Что меняется со временем — результаты экспериментов или их трактовка? О магнитных монополях и эволюции теоретических представлений в физике профессор Жорж Лошак (Франция) и доктор физико-математических наук Леонид Уруцкоев.

Программа повторно вышла в эфир 03.07.2003.

Участники:

Жорж Лошак — профессор, президент фонда Луи де Бройля (Париж).

Леонид Ирбекович Уруцкоев — доктор физико-математических наук, «РЭКОМ», РНЦ «Курчатовский институт».

Ключевые вопросы:

• Алхимия — она есть или ее быть не может?

• Роль эксперимента в физике, который всегда первичен, тогда как теория — суть наши умственные представления об устройстве природы.

• Краткий обзор эволюции теоретических представлений в физике.

• Вывод: результаты корректно поставленных экспериментов не эволюционируют (опыт Фарадея, Майкельсона...), но заметно меняется их трактовка, т. е. наши представления.

Обзор темы

Магнитные монополи — гипотетические частицы, обладающие магнитным зарядом.

В теории электромагнетизма Максвелла существует один «недостаток», нарушающий в остальном безупречное изящество теории Максвелла. Электричество и магнетизм представлены в уравнениях Максвелла не равнозначно. Хотя электрическая и магнитная силы тесно взаимосвязаны, они входят в теорию не вполне симметрично. Электрические поля создаются либо электрическими зарядами, либо изменяющимися полями, в то время как магнитные поля создаются только электрическим током и изменяющимися электрическими полями. Казалось бы, нет веских оснований для того, чтобы магнитные поля не могли создаваться магнитными зарядами (а электрические поля — магнитными токами).

У любого обычного стержневого магнита есть северный и южный полюса, но более глубокий анализ показывает, что магнетизм в действительности обусловлен электрическими токами, циркулирующими в атомах. Так как виток с током эквивалентен паре магнитных полюсов — северному с одной стороны витка и южному — с другой, магнит представляет собой «диполь», т. е. имеет одновременно и северный, и южный полюса. Виток с током не может иметь только один полюс, подобно тому, как монета не может иметь лишь одну сторону. От магнита нельзя отделить один полюс, т. е. создать монополь.

Исследования показывают, что все магниты представляют собой диполи. Магнитные монополи, если они существуют, должны быть крайне неуловимы. Систематическое изучение горных пород, в том числе и лунного грунта и проб, взятых со дна океана, не обнаружило ни одного отдельного магнитного заряда. Многие физики склонны думать, что магнитных монополей не существует. Если это действительно так, то магнетизм — всего лишь вторичный продукт электричества. Принять такую гипотезу — значит признать, что в природе не существует симметрии между электричеством и магнетизмом.

В 1931 г. английский физик-теоретик Поль Дирак обнаружил, что в квантовой физике определенно есть место магнитным монополям, хотя в природе такая возможность не используется. Связав существование магнитных монополей с фазами квантовых волн, Дирак обнаружил весьма любопытную связь между электрическим и магнитным зарядами. Если магнитный монополь действительно существует, утверждал Дирак, то магнитный заряд должен быть кратен некоторой заданной величине, которая в свою очередь определяется фундаментальной величиной электрического заряда. Следовательно, если монополь вдруг заявит о себе, мы по крайней мере знаем, какой величины должен быть магнитный заряд.

Хотя проведенный Дираком анализ выявил место магнитного монополя в физике, из теории Дирака отнюдь не следовало, что магнитные монополи непременно существуют. Почти за полвека на эту тему было написано не так уж много. И вдруг в 1975 г. физики были потрясены сообщением о том, что магнитный монополь обнаружен в космических лучах. Сообщение оказалось ложной тревогой, но послужило стимулом к возрождению интереса к проблеме. Этому немало способствовали новые теоретические идеи, благодаря которым новая концепция монополя оставила далеко позади работу Дирака. По существу теоретики установили, что существование магнитных диполей с той или иной степенью неизбежности вытекает из ТВО (теории Великого объединения).

Монополь Великого объединения (МВО) «придумали» Хоофт и советский физик Александр Поляков. В их теоретических работах было показано, что МВО, если они существуют, должны обладать довольно странными свойствами. Прежде всего масса монополя должна несколько превышать массу, характерную для объединения, т. е. составлять почти 10¹⁶ масс протона, иначе говоря, достигать массы амебы. Магнитные монополи не являются точечными частицами. Они должны обладать сложной внутренней структурой луковичного типа, состоящей из силовых зон.

Поскольку о прямом рождении столь массивных частиц не может быть и речи, сторонники концепции магнитного монополя обратились к космологии. А что если МВО образовались вместе с обычным веществом в процессе Большого взрыва и сохранились как реликты до наших дней? Срочно были произведены вычисления, чтобы выяснить, сколько монополей могло сохраниться в таком случае. К великому удивлению теоретиков оказалось, что во Вселенной должно быть очень много МВО. Согласно одной из оценок магнитных монополей должно быть не менее чем атомов. Ясно, что в вычислениях что-то не так. Жесткие пределы распространенности монополей вытекают из величины магнитного поля Галактики. В лучшем случае монополи уступают по численности атомам в 10¹⁶ раз.

Теоретики все еще расходятся во мнениях относительно того, что тут делать, и называют эту конфликтную ситуацию проблемой монополя. Внимание физиков привлекли некоторые возможные следствия того, что распространенность магнитных монополей во Вселенной действительно достигает максимальной величины, допускаемой астрономическими наблюдениями. Как показывают оценки, ежегодно до 200 монополей может попадать на каждый квадратный километр поверхности Земли из космического пространства. Если бы удалось зарегистрировать хотя бы один из них, то это явилось бы блестящим подтверждением Великого объединения.

Такая перспектива стимулировала ряд попыток обнаружить космические монополи с помощью витков с током. Все эти эксперименты основаны на одном принципе — использовании некоторых материалов, обладающих сверхпроводимостью (при охлаждении до очень низких температур сверхпроводники полностью утрачивают электрическое сопротивление). Сверхпроводимость — по существу квантовый эффект, и одно из важных свойств электрического тока, текущего по сверхпроводящему витку, состоит в том, что магнитное поле этого тока «квантовано», т. е. величина магнитного потока может быть лишь целым кратным некоторой величины. Если через такой виток пролетит магнитный монополь, то величина магнитного потока через виток скачком изменится на несколько квантовых единиц.

14 февраля 1981 г. Блаз Кабрера из Станфордского университета зарегистрировал такой скачок магнитного потока. Наблюдение Кабреры вызвало в некотором роде сенсацию и приветствовалось экспериментаторами как первое убедительное свидетельство обнаружения магнитного монополя из космического пространства. Другие группы поспешили провести свои эксперименты, надеясь подтвердить результат Кабреры, но пока безуспешно.

Между тем теоретики вплотную занялись вопросом о том, что уже удалось бы наблюдать, если бы на Землю из космического пространства посыпались монополи. Одна из отличительных особенностей МВО — огромная масса, что делает его гигантским хранилищем энергии, в 10¹⁸ раз большей, чем выделяется при расщеплении ядра урана в ядерном реакторе. Для энергоснабжения среднего дома вполне хватило бы нескольких десятков монополей в день.

Чтобы выделилась такая энергия, должна произойти аннигиляция монополя и антимонополя, т. е. северного и южного полюсов. Возникновение каждого северного полюса сопровождается появлением южного полюса, поэтому в среднем на поверхность Земли должно попадать одинаковое количество северных и южных полюсов. Поскольку магнитные монополи, погружаясь в обычное вещество, сохраняют свою стабильность, их в принципе можно было бы накапливать, сортируя северные и южные и запасая в своего рода электромагнитных «сосудах». При необходимости, смешав несколько северных полюсов с равным количеством южных полюсов, можно было бы получить поразительное количество энергии. В крупных масштабах подобное устройство могло бы превратиться в бинарное оружие чудовищной силы.

Некоторые геофизики допускают, что нечто подобное может происходить в естественных условиях в недрах Земли. Падающие на Землю монополи замедляются в земной коре, а попав в ядро Земли, накапливаются там. Геомагнитное поле должно отводить северные полюсы к северу, а южные — к югу, препятствуя их перемешиванию. При обращении геомагнитного поля эти две популяции могут меняться местами, и при миграциях во встречных направлениях происходило бы большое число столкновений северных полюсов с южными, сопровождаемых их аннигиляцией. Высказывалось даже предположение, что этот процесс мог бы в основном объяснить внутреннее тепло Земли.

Поиски распада протона и магнитных монополей отражают угасающие надежды обнаружить хотя бы экспериментально проблески физических явлений, характерных для масштаба объединения. Отказаться от намеченных исследований было бы преждевременно, но многие физики приходят к заключению, что инициатива теперь принадлежит теоретикам. Лишь немногие физики-теоретики считают, что теории великого объединения — последнее слово науки. Но ведь ТВО преуспели в объединении лишь трех из четырех фундаментальных взаимодействий. Какие новые перспективы могут открыться, если появится единая теория в подлинном смысле слова?

Материалы к программе:

Л. И. Уруцкоев. Опыты начались с попытки промоделировать землетрясение с помощью электросейсмического эффекта. Начались опыты по электровзрыву бетона как чисто прикладная задача, но была использована вся мощь диагностики, которая была наработана десятилетиями в нашем Институте для диагностики в области физики плазмы и ядерной физики. Т. е. мы начали исследовать известный процесс современными методами. И сразу обнаружили некоторые, мягко говоря, «странности». Попытка разобраться заставила изменить схему опыта, и тут все стало еще непонятнее. Появилось какое-то свечение, которое по длительности времени свечения в 50 раз превышало время разряда конденсаторной батареи. По форме это очень напоминало шаровую молнию, по крайней мере, по двум свойствам — шарообразная форма и второе — аномально длительное время жизни, т. е. не очень ясно, откуда берется энергия на излучение. Но, поскольку интенсивность была высокой, то очень просто удалось зарегистрировать оптический спектр в ультрафиолетовой области. И снова полная непонятность, из двух тысяч линий одна тысяча принадлежит Fe, а остальные Ti, Ca, Cu... Фольга использовалась титановая, ее отдали на анализ и, к нашему счастью, оказалось, что она очень чистая — 99,99%. Вопрос — откуда столько Fe? Стали искать источник, убираем все железо из конструкции, а затем и из зала. Не помогло. Наконец, додумались отдать остатки фольги на масс-спектроскопический анализ, вот тогда и было установлено соответствие между оптическим и масс-спектром. Стало ясно — светится то, что через уплотнения вылетает наверх. Конечно, мы не сразу поверили результатам масс-спектроскопии, меняли различные масс-спектрометры, меняли методики, по-моему, перебрали все, что могло давать возможность получить информацию об элементном составе, уж больно парадоксальным казался сам результат. Но, не смотря ни на что, результат повторялся — а к тому времени было проведено порядка 400 опытов. Оставалось одно: смириться с результатом, т. е. смириться с тем, что из атомов Ti каким-то образом получается набор элементов Fe, Ca, Al, и т. д., но при этом исчезает только один из 5 изотопов титана, а именно ⁴⁸Ti.

Я рассуждал следующим образом: пусть, хотя это и невероятно, образуются новые ядра, тогда, как меня учили, ядерные превращения должны сопровождаться ядерным излучением, а т. к. вновь образовавшихся ядер не так уж и мало, примерно 10¹⁸–10¹⁹, то и излучение должно быть гигантским. А его нет, g-детекторы молчат, точнее не молчат, а показывают очень незначительное превышение над фоном. В чем дело? Поскольку с 1986 года до 1996 года наша команда работала в Чернобыле, то g-излучение мы научились измерять хорошо, даже сами разрабатывали и выпускали серийно профессиональные гамма-визоры и гамма-спектрометры. Так что столь сильно промахнуться не могли.

Вспомнили о старом «дедовском» методе — ядерных эмульсиях. К счастью, эта группа в нашем Институте чудом осталась «жива» и еще функционировала. Поставили эмульсии и сразу получили результат. Опять непонятный, но результат: т. е. какое-то излучение есть и точно не α, β или γ. К тому времени мы уже обратили внимание на некоторые странности с нашими магнитными датчиками, которые происходили на эксперименте. В это же время я встретил своего коллегу Влада Циноева, которому и начал «жаловаться», что на эксперименте происходит непонятно что: ядра трансформируются, «шаровые» молнии летают, магнитные петли сходят с ума... Он первым в шутку и произнес: «А может это магнитный монополь?» Я, признаться, в то время кроме словосочетания, ничего не знал о монополях. Но чем больше из теоретических работ я узнавал о предполагаемых свойствах гипотетических монополей, тем сильнее это ассоциировалось с нашим экспериментом. Так, собственно, и появилась рабочая гипотеза магнитного монополя. Для её проверки мы наложили магнитное поле на установку и сразу заметили, что наши «следы» изменили форму, т. е. из «четочных» они превратились в то, что сильно напоминало «комету». Затем мы опубликовали статью с результатами экспериментов, которая до сих пор вызывает неоднозначную реакцию среди физиков.

Основные аргументы оппонентов касаются ядерных трансмутаций, т. е. проще говоря, алхимии. Т. е. само по себе превращение одного ядра в другое никого не удивляет, это известно со времен открытия радиоактивности и работы в этой области отмечены не одной Нобелевской премией. Что же так раздражает оппонентов? Ну, конечно же, энергия. Откуда в таком малоэнергетичном эксперименте столь заметная трансформация, т. е. за счет каких сил преодолевается кулоновский барьер? К счастью, ситуация оказалась не столь драматической, как представлялось нам в начале пути и как до сих пор представляется большинству ученых. Во-первых, энергия связи «материнских» ядер ⁴⁸Ti равна энергии связи образующихся во время эксперимента «дочерних» ядер (Na, Si, Al, Fe). (Конечно же, в пределах неизбежной для каждого измерения погрешности.) Так что с законом сохранения энергии все в порядке. Во-вторых, оказывается, что из ⁴⁸Ti могут образоваться не произвольные элементы, а строго определенный ряд, как следует из расчетов дубнинцев (Ф. М. Пеньков, В. М. Дубовик), химических элементов. Так что основной вопрос: каким образом это происходит? Вот здесь-то и может пригодиться гипотеза о «магнитном монополе». Тем более, что результаты опытов с ядерными эмульсиями и пузырьковыми камерами на основе перегретых жидкостей приводят к выводу о том, что мы имеем дело с каким-то излучением. Носители этого излучения явно не обладают электрическим зарядом. А на основании достаточно тонких измерений, проведенных с помощью эффекта Мессбауэра, можно говорить о магнитной природе наблюдаемого излучения. Означает ли, что на основании полученных результатов, можно утверждать, что мы столкнулись с магнитным монополем? Нет, и еще раз нет. Или, по крайней мере, если, в конце концов, элементарный носитель этого излучения и будет называться магнитным зарядом или как-то в этом роде, то теперь можно с уверенностью сказать: то, что мы наблюдаем на эксперименте сильно отличается от того, что предсказано Дираком и другими теоретиками.

На мой взгляд, не так важно, как это будет называться, важно какими физическими свойствами обладает «странное» излучение. Поэтому мы по крупицам изучаем именно проявления излучения. Помимо трансмутации ядер одним из очень интересных свойств этого излучения является влияние на вероятность β-распада радиоактивных ядер. Эти эксперименты в самом начале и до окончательных выводов еще далеко. Но на сегодняшний день все выглядит так, как будто сильно меняется вероятность β-распада и он как бы идет менее интенсивно, т. е. «замедляется». Ничего более определенного на сегодняшний день, к сожалению, сказать по этому поводу нельзя. С той же степенью достоверности, что и β-распад, можно сказать, что излучение активно взаимодействует с так называемыми делящимися ядрами. Например, с ураном, но наиболее интенсивно «процесс идет» на ядрах ²³⁸U, менее «охотно» на ²³⁵U. Вот, пожалуй, в основном и все черты, которые удалось выяснить на сегодняшний день.

И еще один интересный аспект. Поскольку только через полтора года после начала эксперимента мы сообразили, что столкнулись с новым видом излучения, то я срочно начал биологические исследования. Исследования только идут, но уже ясно, что биологический эффект от взаимодействия «странного» излучения с клеткой есть. Нам повезло, что, по крайней мере, на нашей установке от взаимодействия с излучением клетка не умирает, а просто начинает быстрее делиться. Т. е. излучение работает как биостимулятор. Хотя здесь есть и не очень приятные известия: коллеги из Франции сообщили, что в Италии уже занимались подобными экспериментами с трансмутацией ядер. Результат печален, все 5 ученых умерли в течение 1,5–2-х лет. Работы в Италии в настоящий момент прекращены. Нам повезло больше, а может быть помогает Чернобыльский опыт, мы там работали с 1986 по 1996 годы.

Теперь о монополях, или вернее о том, что теоретики под этим термином подразумевают. Монополи «бывают» разные: голубые, зеленые, красные. Т. е. разных типов или цветов, если угодно.

1. Первый тип — классические магнитные заряды Дирака — Швингера, т. е. такие частицы, у которых есть определенный магнитный заряд. Я не буду вдаваться в тонкости, важно отметить лишь то, что их масса, а, значит, и энергия, необходимая для их рождения, не очень велика и обычно принимается порядка ~1 ГэВ. Такие энергии вполне достижимы и проводилось множество экспериментов по их обнаружению. Увы, все они закончились безрезультатно. Почему? Ответ прост — либо магнитных зарядов не существует в природе, либо наши представления о магнитных монополях в чем-то очень неверны. Второе предположение мне кажется более вероятным.

2. Второй тип монополей — тяжелые или ТВО-монополи, изобретенные Поляковым и Хоофтом. Они возникают в теориях Великого объединения и должны иметь, исходя из существующих воззрений, гигантскую массу 10¹⁵ ГэВ. Такие энергии могли бы существовать только на раннем этапе развития Вселенной, и поэтому сейчас экспериментальные усилия направлены на поиски так называемых «реликтовых» монополей. И поэтому этот тип монополей к обсуждаемому эксперименту никакого отношения не имеет.

3. Третий тип магнитных монополей, довольно экзотический, был развит в работах итальянского ученого Рэками. Он предположил, что магнитный заряд — это электрический заряд, движущийся со скоростью, большей скорости света (v > c), т. е. является тахионом или сверхсветовым объектом. Вопреки устоявшемуся убеждению о том, что существование тахионов противоречит СТО, можно возразить — ничуть не бывало. Если частица рождается сверхсветовой, то никакого противоречия нет. СТО запрещает лишь переход через световой барьер. Но если такие монополи могут существовать, то нас будут интересовать их свойства, т. е. каким образом они могут взаимодействовать с привычным для нас «досветовым» или, как еще говорят, брадионным миром. Если же они не взаимодействуют с нашим миром, то, на мой взгляд, не существует никакого смысла их вводить в физику. Но мне кажется, что этот вопрос более полно может осветить Жорж Лошак.

Хронология работ группы Л. Уруцкоева

1986 год. Чернобыль. Гипотез возникло много — над исследованием причин аварии работало много различных групп. Одну из них возглавлял Леонид Уруцкоев. На разрушенной станции были обнаружены множество странных фактов, противоречащих логике нормального развития событий. Снесенные мощные ворота и невредимая мебель рядом, порванные силовые кабеля и нетронутое отверстие паропровода, еле тлеющий реактор переходит в сверхактивное состояние, непонятно куда исчезнувшее из реактора ядерное топливо...

И еще одна деталь, привлекшая внимание. В районе станции в истории значились редкие сейсмические толчки, небольшие локальные землетрясения. Случались они крайне редко — раз в 150 лет, если судить по записям тех времен. Последний толчок произошел на 20 секунде после начала взрыва реактора. Странное совпадение или нет?

Поставленные в тупик обнаруженными фактами и пытаясь связать их воедино, группа решает попытаться воспроизвести катастрофу — они моделируют землетрясение и исследуют взаимосвязь с электромагнитным излучением. Практически — они взрывают бетон, используя электровзрывы. В бетоне сверлится шурф диаметром пару сантиметров, заполняется водой, вставляются электроды с проволочкой в качестве активного объекта и разряжается мощная конденсаторная батарея (напряжение порядка 5 кВ, энергия порядка 22 кДж). Проволочка мгновенно испаряется, возникает плазменный канал, ударная волна начинает гулять между стенками, давление резко возрастает и бетон разносится на куски. Странное обстоятельство — КПД преобразования энергии батареи в кинетическую энергию осколков слишком хороший — порядка 35%, чего быть не должно.

Начинается углубленный ряд экспериментов, навешивается масса регистрирующей аппаратуры. Выясняется ряд совершенно нестандартных явлений. Краткое описание установки: торообразная рабочая камера-банка из полиэтилена, в которую наливается дистиллированная вода, там же находится стержень-проводник, к которому припаяна титановая фольга, дальше контакты цепи выходят наружу «банки». Крышка-уплотнитель из полиэтилена. Разряд производится от конденсаторных батарей с электронной коммутацией.

Зарегистрированные явления:

1. После взрыва спектральный анализ воды четко показывает помимо изотопов титана наличие ряда химических элементов, которые ранее отсутствовали — железо, никель, кадмий, цинк, медь и другие. Происходит трансформация химических элементов (трансмутация).

2. Над крышкой возникает кратковременное свечение неизвестной природы. Свечение носит характер шарового плазменного образования (ШПО). В начальный момент (синхронно с началом взрыва) ШПО имеет большой объем, почти накрывающий всю установку. В следующий момент оно резко уменьшается и в этом состоянии проводит относительно долгий промежуток времени. Потом ШПО рассыпается на множество мелких шариков. Общая длительность свечения в несколько раз превышает длительность взрыва.

3. Как ни странно, спектральный анализ ШПО показывает тот же аномальный состав химических элементов, что и у воды.

4. Несмотря на превращение элементов (ядерные реакции), не регистрируется никакой радиации. Однако использование фотоматериалов позволило обнаружить, что имеет место некое излучение. Скорость его распространения — порядка 20–40 м/с, что не позволяет отнести его на счет каких-либо известных процессов. Следы, оставляемые на фотоматериалах, показывают высокоэнергетическое воздействие в виде визуально наблюдаемых треков сложной формы. Фотопластинки находились перпендикулярно вектору распространения излучения, однако следы имеют не точечный, а трековый характер, что позволяет предположить о наличии угловой составляющей излучения.

5. Обнаружено, что вода после взрыва (с растворенными металлами) также является источником излучения — длительное экспонирование фотоматериалов показало четкие следы воздействия.

6. Обнаружено, что на излучение оказывает влияние магнитное поле — радикально меняются треки на фотопластинках.

Эксперименты полностью повторяемы, все результаты являются достоверными, всего было проведено порядка 800 экспериментов, в том числе дублирующие эксперименты в Дубне с аналогичными результатами.

Делается предположение о существовании магнитно-заряженных частиц (монополей), которые составляют неизвестное излучение.

Также, согласно гипотезе Уруцкоева, происходящие процессы могли стать причиной того локального землетрясения в Чернобыле спустя 20 секунд после начала взрыва.

Возможная картина происшествий на АЭС следующая. Сходные с экспериментами условия могли образоваться в турбинном зале в случае закорачивания обмоток. Поток монополей, попадая в паропровод, вступает в реакцию с кислородом, который обладает парамагнитными свойствами. Возникающий поток заряженных частиц фактически создает мощное э/м поле, которое могло стать причиной обрыва кабелей и притягивания их к паропроводу. Совокупность технических недостатков АЭС, ошибок персонала, разрушения энергосистемы, сильных полей и неизвестных эффектов, подобно полученным в экспериментах, привели к катастрофе с рядом непонятных факторов.

Параллельно развивались события с продвижением экспериментальных результатов. Работа Л. И. Уруцкоева, В. И. Ликсонова, В. Г. Циноева публикуется в «Журнале радиоэлектроники» № 3 за 2000 год, также в журнале «Прикладная физика» № 4 за 2000 год. В октябре 2000 эксперименты освещаются на научной конференции в Дагомысе, посвященной холодному термоядерному синтезу. Разработка попадает в поле зрения президента РФ и правительства. Они интересуются изобретением и консультируются с ведущими академиками. Правительство Москвы выдает грант на развитие разработки.

В проект «Токамак» вложено порядка 4 миллиардов долларов. Индустрия продолжает развивать традиционную энергетику — нефть, АЭС... На карту поставлены огромные инвестиции, авторитет массы ученых, интересы ТНК и пр. Новая технология, разработанная на основе исследований группы Уруцкоева, по их мнению, является тем, что называют «закрывающей технологией», то есть может привести к резким изменениям во всей отрасли, перевернуть устоявшиеся представления в науке и приоритеты. На группу начинают давить: работы объявляются ненаучными, академики открещиваются от группы, результаты всячески пытаются скомпрометировать.

Появляется ироничная публикация на сайте «Курьер академической науки и высшей школы»: «Решена проблема тысячелетия. Москву будут развивать с помощью философского камня». На телеэкранах в «Программе-М» в гостях у академика Велихова выступает председатель комиссии по борьбе с лженаукой при РАН Э. Кругляков, который разносит разработку ученых.

В то же время 3 января 2001 года в АиФе № 1 (1054) появляется публикация «Открытие, которое изменит мир». Тема также всплывает на канале ТВ-6 25 февраля 2001 в программе X-Фактор. Сообщается, что изобретение запатентовано на одного из высокопоставленных депутатов, который теперь занимается его лоббированием в правительстве. Таким образом, история вышла на поверхность и стала публичной. Налицо сложившееся противостояние между группой и ученым/финансовым миром.

Приложение

Из статьи Уруцкоева Л. И., Ликсонова В. И., Циноева В. Г. «Экспериментальное обнаружение „странного“ излучения и трансформации химических элементов» (Прикладная физика. 2000. № 4).

В работе описаны эксперименты по исследованию электрического взрыва фольг из особо чистых материалов в воде. Обнаружено появление новых химических элементов, которые детектируются как спектрометрическими измерениями в процессе разряда, так и масс-спектрометрическими анализами осадков, оставшихся после разряда. Зарегистрировано «странное» излучение, которым сопровождается трансформация химических элементов. Высказана гипотеза о наличии магнитного заряда у частиц, составляющих «странное» излучение.

Обсуждение экспериментальных результатов. Гипотеза о магнитно-нуклонном катализе.

Попытаемся выделить основные черты наблюдаемых явлений. По всей видимости, именно симметрия расположения плазменных каналов послужила причиной пространственной привязки возникновения ШПО, что в свою очередь позволило подробно исследовать динамику и оптический спектр возникающего свечения. Из чисто зрительного восприятия напрашивается аналогия между ШПО и шаровой молнией. В физическом явлении под названием «шаровая молния», по крайней мере два аспекта являются камнями преткновения: причина возникновения и невозможность объяснить источник энергии светового излучения. На основании обсуждаемых экспериментальных результатов можно сделать вывод о причине возникновения ШПО. Действительно, из сопоставления результатов по расшифровке оптических спектров с результатами масс-спектрометрии видно качественное совпадение. Это позволяет предположить, что во время процесса часть вещества вылетает из канала через уплотнения. Правда, даже если не пытаться анализировать каким образом плазма проникает сквозь уплотнения, все равно остаются два вопроса. Почему вся плазма собирается именно в шар, а не разлетается, и почему это происходит так быстро, ведь уже на первом ЭОПном кадре (в ряде «выстрелов») мы видим ШПО?

Можно пытаться объяснить ШПО на основе кластерной модели или модели фрактального клубка, однако мы искали гипотезу, на основании которой можно пытаться объяснить все полученные экспериментальные факты. Такой гипотезой, на наш взгляд, могла бы служить гипотеза образования магнитно-заряженных частиц (магнитных монополей). Попытки объяснить шаровую молнию существованием магнитных монополей уже предпринимались. Для объяснения свойств шаровой молнии в одной из статей за основу был взят эффект Рубакова, предсказанный для сверхтяжелых монополей (так называемых ТВО-монополей), существование которых, в свою очередь, предсказано в рамках Теории Великого объединения. В представленных в нашей работе экспериментальных фактах, на наш взгляд, нет серьезных аргументов в пользу этих гипотез. Однако предположение о возникновении магнитных монополей в плазменном разряде в воде может послужить одним из возможных объяснений полученных экспериментальных результатов, несмотря на кажущуюся его абсурдность.

Для прямого подтверждения факта рождения магнитных монополей в плазменном разряде был проведен эксперимент, идея которого состояла в том, чтобы использовать железные фольги в качестве ловушки для магнитных монополей. В нашем эксперименте использовались 3 фольги из ⁵⁷Fe, который отличается идеальной структурой и значительным полем на ядре.

Результаты проведенных измерений показали, что в фольгах, помещенных на N-полюсе, абсолютная величина сверхтонкого магнитного поля увеличилась на 0,24 кГс. На другой же фольге (S) оно уменьшилось примерно на такую же величину — 0,29 кГс. Ошибка измерений: 0,012 кГс. Fe-эталонное: Нп = 330,42 кГс; Fe-северный — N: Нп = 330,66 кГс, N = 0,24 кГс; Fe-южный — S: Нп = 330,13 кГс, S = −0,29 кГс.

Учитывая тот факт, что магнитное поле в ⁵⁷Fe имеет противоположный знак по отношению к направлению своей намагниченности, можно с уверенностью утверждать, что S-частицы (на N-полюсе магнита) увеличивают отрицательное сверхтонкое поле, а частицы противоположного знака уменьшают его, и это относительное изменение по относительной величине составляет ~0,0008.

Не обнаружено появление квадрупольного сдвига линий, т. е. изменение градиента электрического поля в кристалле не наблюдается. Результаты данного эксперимента являются серьезным аргументом в пользу гипотезы образования магнитных монополей. К сожалению, на основании проведенных измерений нельзя ответить на вопрос: обладают ли магнитные монополи электрическим зарядом.

На основании гипотезы образования магнитных монополей можно высказать предположение о том, что наблюдаемые ШПО являются магнитными кластерами. Можно предположить, что роль иона играет монополь, находящийся в связанном состоянии с ядом атома фольги, а сольватация происходит в следствии взаимодействия магнитного заряда монополя с магнитным моментом атома кислорода. Основные закономерности, экспериментально наблюдаемые при трансформации химических элементов, можно сформулировать следующим образом.

1. Трансформация преимущественно происходит на четно-четном изотопе, что приводит к заметному искажению первоначального изотопного состава.

2. Эксперименты с фольгами из различных химических элементов показали, что они трансформируются в свой характерный спектр, а статистический вес каждого элемента определяется конкретными условиями.

3. Для получающегося в результате трансформации ряда химических элементов, характерной чертой является минимальное значение разности между энергией связи исходного химического элемента и средней по спектру энергией связи образовавшихся элементов. Разность энергий связи (с учетом реальных изотопных соотношений), рассчитанная из масс-спектрометрических измерений для различных опытов, укладывается в диапазон 0,1 МэВ/атом, что, безусловно, определяется погрешностью масс-спектрометрических измерений.

4. Не обнаружено роста разницы энергии связи в зависимости от степени трансформации исходного химического элемента.

5. Все ядра химических элементов, получившиеся в результате трансформации находятся в основном (невозбужденном) состоянии, т. е. никакой заметной радиоактивности нами обнаружено не было.

Для объяснения трансформации элементов в качестве рабочей гипотезы нами была выдвинута гипотеза магнитно-нуклоного катализа (МНК). Этим термином мы обозначили процесс, который предположительно идет в плазменном канале. Суть МНК состоит в том, что магнитный монополь за счет большой величины своего магнитного заряда может преодолевать кулоновский барьер обладая даже незначительной кинетической энергией и вступать в связанное состояние с ядром атома. МНК должен быть очень похож на мюонный катализ, в котором кулоновский барьер преодолевается за счет большой массы мю-мезона. По-видимому, магнитный монополь является стабильной частицей, а значит МНК должен быть более эффективен. В ходе экспериментов было установлено, что трансформация, а, следовательно, и МНК происходят только в плазменном канале.

Из рецензии члена-корреспондента РАН С. Герштейна на работу Уруцкоева Л. И., Ликсонова В. И., Циноева В. Г. «Наблюдение трансформации химических элементов в разряде».

Взрыв проволочек или фольг при электрическом разряде через них высокой мощности безусловно представляет интересное явление в силу концентрации в этом процессе большой плотности энергии, выделяемой в маленьком объеме за короткое время. Это обстоятельство хорошо известно и давно используется в технических устройствах.

Однако, претензии авторов на открытие принципиально новых явлений в проводимых ими экспериментах совершенно безосновательны и свидетельствуют лишь о неприемлемой для подобных заключений постановке экспериментов и их анализе.

1. Вопрос о возможной трансмутации элементов.

Авторы не приводят данных о количестве (абсолютной величине) «наработанных» новых изотопов. Нет данных о возможной примеси других элементов в полиэтиленовых конструкциях и местах сварки электродов. Отсутствуют необходимые для любой экспериментальной работы данные об ошибках экспериментов (систематических и статистических). В частности, не приводятся характеристики разрешающей силы использованных спектрометров и их возможностей отличать ионы Ti от их химических соединений (например, с водородом).

В принципе, единичные акты трансмутаций в рассматриваемых опытах могли бы происходить за счет примесей (~10⁻⁴) дейтерия в воде или титановой фольге (которая могла бы содержать и тритий). Поскольку в реакциях dd и dt, идущих с некоторой малой вероятностью благодаря туннельным переходам уже при энергиях около 10 кэВ образуются нейтроны, они могли бы быть источниками буквально единичных актов трансмутации близких изотопов. Однако, ни о какой макроскопической трансмутации в результате «холодного» синтеза речи не может и быть. Тем более что указанная возможность отвергается и самими авторами, не обнаружившими в экспериментах нейтронов соответствующих энергий.

Судя по гистограммам, приведенными авторами, «обнаруженное» ими отличие в распределении изотопов титана от их природного содержания лежит в пределах ошибок опыта, величину которых (как и весовое количество «наработанных» изотопов) авторы не приводят.

Теперь о наличии посторонных элементов в фрагментах проб, взятых из взрывной камеры. Как указано в статье, помимо титана и железа (которые могли появиться из материалов электродов) в наибольшем количестве присутствуют элементы: алюминий, кальций и особенно кремний. Этому факту можно дать простое объяснение. Поскольку светящееся шаровое образование возникает вне взрывной камеры (над диэлектрической крышкой) и в нем присутствуют спектральные линии материала взрываемой фольги (титана), авторы делают естественное предположение о том, что часть материала фольги проникает наружу через существующие в установке уплотнения. При этом авторы утверждают, что внутрь взрывной камеры извне ничего не может попасть ввиду того, что в момент «выстрела» давление в камере превышает наружное. Однако, это обстоятельство не исключает возможность проникновения в камеру посторонних примесей из окружающего воздуха после взрыва и остывания камеры, где при наличии полупрозрачных уплотнений могло создаться наоборот — пониженнное давление. То, что одной из прикладных задач, над которой работали авторы, было именно дробление бетона и в окружающем воздухе могли содержаться аэрозоли от дробления бетона в предыдущих «выстрелах» или образующиеся в момент «выстрела», может объяснить появление в пробах относительно большого количества Al и Si (превышающего все остальные примеси). Простейшие контрольные опыты могли бы это выяснить. Однако, авторы не удосужились их провести.

2. Вопрос о возможном рождении монополей и катализе ядерных превращений

Поиски магнитных зарядов — монополей — неоднократно проводились в окружающей среде и на ускорителях высокой энергии с использованием самых совершенных методик. В частности, такие эксперименты проводились сотрудниками Курчатовского института на Серпуховском ускорителе. Концентрация энергии при столкновении протонов с энергией 70 ГэВ с ядрами мишени в этих опытах более чем на 20 порядков превышает концентрацию энергии в опытах по взрыву фольг. Тем не менее в ускорительных экспериментах, использующих совершенную методику, никаких следов монополей не обнаружено. Не дали результатов и тщательные поиски монополей в окружающей среде. Все это согласуется с современными теоретическими представлениями о том, что масса монополей (если они существуют) должна быть на 15–16 порядков больше массы протонов. В рецензируемых опытах изменение эффективного магнитного поля в ферромагнитных фольгах (вызывающее изменение сверхтонкой структуры атомов ⁵⁷Fe) связывалось авторами с тем, что в ферромагнитных образцах задерживается большое количество магнитных монополей разных знаков. Сам эффект не превышал двойной ошибки измерений, декларируемой авторами (что недостаточно для определенных выводов). Авторы не приводят данных о таких элементарных проверках, как изменение знака эффекта при переполюсовке магнита, изменении величины эффекта по мере накопления «монополей» в результате нескольких разрядов, возможности выхода «монополей» из ферромагнитных фольг в результате их нагревания выше точки Кюри и т. д.

В силу сказанного выводы авторов по столь фундаментальному вопросу нельзя принять всерьез.

3. Вопрос о моделировании шаровой молнии.

Светящиеся шары, возникающие при электрическом разряде, наблюдались еще Н. Тесла в конце XIX века. Возникают они иногда при импульсных разрядах и коротких замыканиях, сопровождающихся испарением металлических электродов. Такую систему представляют как клубок металлических нитевидных аэрозолей, остывающих за времена порядка секунды (а не за 5 мс — как это наблюдалось в рецензируемой работе). Таким образом, возникновение длительно светящихся шаров при мощных импульсных разрядах не является новостью. Такие явления воспроизводят в лабораторных опытах с целью понять природу шаровой молнии.

Согласно одной из наиболее популярных моделей шаровой молнии, ее основу составляют аэрогели — макроскопические кластеры, представляющие каркас из твердых, жестко связанных между собой частиц, с многочисленными порами, заполненными жидкостью или газом (определяющими основной объем кластера). Особенностью аэрогеля является его термическая устойчивость вплоть до температур, превышающих 1000 К, а источником свечения могут служить медленно протекающие химические реакции. Наибольшее распространение получили аэрогели из двуокиси кремния SiO₂ (силикагель) и окисла алюминия Al₂O₃ (алюмагель). Тот факт, что в помещении, где производились эксперименты, могла присутствовать бетонная пыль, а прорывающаяся при взрыве через уплотнения в камере плазма могла способствовать образованию аэрогелей, возможно объясняет появление «долгоживущего» светящегося шара, наблюдаемого в опытах.

Заключение

1. Выводы авторов относительно появления магнитных монополей и трансмутации химических элементов при взрыве фольг совершенно не обоснованы и являются результатом некачественных экспериментов и скороспелых заключений. Эти выводы противоречат не только фундаментальным теоретическим положениям, но и твердо установленным экспериментальным фактам.

2. Наблюдение сравнительно «долгоживущих» светящихся шаров при мощных электрических разрядах давно известно. Не исключено, что опыты по взрывам фольг (в условиях образования аэрогелей) возможно использовать для моделирования в лабораторных условиях шаровой молнии. Однако, для этого необходим качественно другой уровень в постановке и анализе экспериментов, нежели тот, который обнаруживается у авторов.

Из справки комиссии Ученого Совета РНЦ «Курчатовский Институт» по материалам публикации Уруцкоева Л. И., Ликсонова В. И., Циноева В. Г. «Экспериментальное обнаружение „странного“ излучения и трансформации химических элементов».

Прежде всего, члены комиссии отмечают, что если бы выводы авторов работы не стали предметом ажиотажа в прессе и озабоченности в некоторых официальных структурах, все это было бы лишь предметом научного рецензирования, но не работы специальной комиссии. Действительно, по своей тематической направленности данная работа не является оригинальной и полностью по стилю и содержанию вписывается в направление физико-химических исследований, известное под названием «холодный ядерный синтез» (ХЯС), возникшее ещё в конце 80-х годов после публикации результатов работ Флейшмана и Понса. Тогда новые экспериментальные данные интерпретировались как реакции синтеза ядер в нестационарных условиях, таких как электролиз, механические деформации, термодиффузия под давлением и др. Указанные процессы характеризуются крайне малой удельной энергией, заведомо недостаточной для преодоления кулоновского барьера реакций синтеза. Большинство публикаций носило иллюстративный и противоречивый характер без глубокого анализа методических характеристик проводимых исследований и поэтому было скептически воспринято в традиционных научных центрах. Более того, последовавшие в скором времени специальные методически обоснованные измерения нейтронной и гамма активностей, которые должны обязательно сопровождать реакции синтеза, с запасом в 5–6 порядков (против результатов Флейшмана) не обнаружили никакого излучения. Тем не менее, последователи направления ХЯС продолжают публиковать новые результаты и проводить в России и других странах ежегодные международные конференции. Просматривая материалы конференций, можно заметить смещение акцентов публикаций от холодного синтеза ядер в сторону холодной трансмутации ядер. Появились также различные модели объяснения «наблюдаемых» явлений. Утверждение о наблюдении трансмутации ядер и является основным в выводах авторов, рассматриваемой работы. Для объяснения трансформации ядер предлагается гипотеза магнитно-нуклонного катализа посредством частиц с магнитным зарядом.

<...>

На основании вышеизложенного члены комиссии считают, что выводы авторов о наблюдении трансформации химических элементов, экспериментально не доказаны с необходимой достоверностью.

Библиография

Колумен С. Магнитный монополь: 50 лет спустя//УФН. 1984. Т. 144. Вып. 2.

Лошак Ж. Симметрия СПТ в нелинейных спинорных уравнениях. Париж, 1998.

Монополь Дирака/Под ред. Б. М. Болотовского и Ю. Д. Усачева. М.: Мир, 1970.

Наугольных К. А., Рой Н. А. Электрические разряды в воде. М.: Наука, 1971.

Рубаков В. А. Сверхтяжелые магнитные монополи и распад протона//Письма в ЖЭТФ. 1981. Т.33.

Смирнов Б. М. Фрактальный клубок — новое состояние вещества//УФН. 1991. Т. 161. № 8.

Стаханов И. П. О физической природе шаровой молнии. М.: Научный мир, 1996.

Уруцкоев Л. И., Ликсонов В. И. Циноев В. Г. Экспериментальное обнаружение «странного» излучения и трансформации химических элементов//Прикладная физика. 2000. № 4.

Borne T., Loshak G., Stampf H. Nonperturbative quantum field theory. Paris, 1999.

Matsumoto Takaaki. Obsorvation of meshlike traces on nuclear emulsions during cold susion//Fusion tech. 1993. V. 23.

Recami E., Mignani R. Magnetic monopol tahyons in special-relativity theory//Physic’s letters. 1976. V.62.

Тема № 136

Эфир 11.09.2002

Хронометраж 48:12

www.ntv.ru

Сайт управляется системой uCoz