Давайте поговорим о круговороте материи в природе. Как вы думаете, уважаемые читатели, возможен такой процесс? Я считаю, что да возможен, и хочу предложить вашему вниманию свою гипотезу.
Предлагаемая модель опирается на достаточно хорошо изученный феномен чёрных дыр, которые на сегодняшний день обнаружены в центре практически каждой галактики. Кроме этого имеется достаточно большое количество данных о чёрных дырах звёздного класса, которые, как правило, входят в состав двойных систем с обычными звёздами.
Я предполагаю, что любая чёрная дыра независимо от её статуса состоит из элементарных частиц. Что это за частицы пока оставим за скобками. На данном этапе просто договоримся, что любая материя (звёзды, планеты, атомы, нуклоны, электроны, нейтрино) состоит из таких элементарных частиц. В момент пересечения любым материальным телом горизонта событий чёрной дыры, оно (материальное тело) силой гравитации ЧД «разбирается» на эти самые элементарные частицы. Далее эти частицы всё той же силой гравитации упаковываются оптимальным образом. Т.е. в составе ЧД их невозможно больше сжать или уплотнить. А теперь представьте, масса чёрной дыры постоянно растёт за счёт того, что она поглощает материю из окружающего пространства. Следовательно, сила гравитации, сжимающая элементарные частицы то же растёт, а сжиматься эти частицы больше не могут и разрушиться они тоже не могут. Так как они элементарные и неделимые. На первый взгляд из этой ситуации нет нормального выхода с сохранением работоспособности известных физических законов. Что-то должно сломаться, а ломаться нечему. Ровно поэтому физики-теоретики вынуждены были придумать сингулярность – центральную область чёрной дыры, обладающую бесконечной плотностью и неподчиняющуюся обычным физическим законам. Однако природа, в отличие от людей, никогда не нарушает свои законы, поэтому она находит простые решения там, где человеческий разум пасует. В нашем случае хорошим выходом из безвыходной ситуации может стать вращение чёрной дыры вокруг собственной оси. Т.е. под действием возрастающей силы гравитации, плотно упакованные элементарные частицы должны синхронно перемещаться в пространстве. При отсутствии каких-либо внешних провоцирующих сил выбор направления вращения чёрной дыры в этом случае может быть случайным фактором . В результате чёрная дыра начнёт вращаться вокруг своей оси симметрии и сбрасывать таким образом избыточную энергию собственного гравитационного потенциала.
А теперь я хочу задать ещё один вопрос. Помните, уважаемые читатели, как ведут себя сыпучие материалы в центрифуге? Совершенно верно, они начинают концентрироваться по периферии центрифуги под действием центробежной силы. Для черной дыры внешним периметром такой центрифуги является горизонт событий или радиус Шварцшильда, за пределы которого не могут выбраться никакие элементарные частицы, если только они не двигаются быстрее скорости света. Т.е. наша чёрная дыра в результате собственного вращения должна сформировать классическую 3-х мерную фигуру вращения – тор. Этот бублик по мере увеличения собственной массы кроме увеличения собственных линейных размеров должен увеличивать скорость собственного вращения. Описанный выше процесс может продолжаться как угодно долго. Всё зависит от количества материи поглощаемой чёрной дырой. Но рано или поздно, масса чёрной дыры достигнет критического значения, при котором скорость вращения ЧД станет равной скорости света. В этот момент чёрная дыра согласно всё тем же законам механики обязана взорваться и рассеять в окружающее пространство какую-то часть своей материи.
Эпицентром взрыва стала сверхмассивная черная дыра в галактическом скоплении Змееносца, находящаяся на расстоянии 360 миллионов световых лет от Земли.
Как вы считаете, что должны делать элементарные частицы после того как они были выброшены из чёрной дыры со скоростью света? На самом деле, выбор у них небольшой, а если быть абсолютно точным, то вообще никакого выбора у них нет. Они должны рассеяться в виде дискообразного плазменного облака, превышающего своими размерами размеры исходной чёрной дыры на несколько порядков и продолжить по инерции вращаться вокруг центра своей ЧД в составе этого облака. Результаты таких взрывов фиксируются современными астрономами и классифицируются как квазары – самые яркие объекты вселенной. Такую метаморфозу самых тусклых объектов вселенной (ЧД) в самые яркие (квазары) можно расценивать как своеобразный салют в честь рождения новой галактики. Однако до формирования галактики ещё очень далеко. Пока мы наблюдаем огромное вращающееся протогалактическое облако, состоящее из элементарных частиц материи. Процессы, происходящие внутри этого облака, достаточно просты. Так как плотность материи в составе облака понизилась на несколько порядков, отдельные элементарные частицы получили возможность собственного перемещения в пространстве относительно друг друга. В результате такого перемещения они (отдельные частицы) могут соприкасаться друг с другом и под действием гравитации «склеиваться», т.е. образовывать некие примитивные структуры. Что-то вроде цепочек из элементарных частиц. Эти цепочки под воздействием первоначального момента вращения ЧД неизбежно должны закручиваться по направлению вращения и сворачиваться в спирали. Такие вращающиеся спирали или «улитки» под действием центробежной силы выталкиваются на окраину облака и по пути ещё больше увеличивают свою массу, захватывая новые элементарные частицы. В результате такой сепарации на периферии протогалактической центрифуги сформируются первые составные частицы нашей вселенной, известные нам сегодня как электроны. Наши электроны собраны из огромного количества элементарных частиц и обладают колоссальным моментом вращения вокруг собственной оси. Угловая скорость вращения электронов определяется изначальной угловой скоростью вращения чёрной дыры, равной скорости света. Помня о том, как ведут себя элементарные частицы материи при вращении вокруг некой оси в трёхмерном пространстве, мы вправе предположить, что электроны также должны иметь форму торов. Размер таких бубликов должен быть компромиссом между действием сил гравитации, удерживающих элементарные частицы вместе, и центробежными силами, разбрасывающими эти элементарные частицы.
Т.е. каждый электрон это не что иное, как маленькая модель чёрной дыры. Такое постоянство природы при формировании организованных структур материи, как на макро, так и на микроуровне, свидетельствует о высокой эффективности подобного решения и его жизнеспособности. Помните знаменитое высказывание Ньютона – «природа не роскошествует излишествами». В данном случае эта цитата абсолютно уместна. Возвращаясь к нашим электронам, которые продолжают накапливаться на периферии протогалактической центрифуги, мы должны вспомнить об одном интересном эффекте. Этот эффект носит имя нашего космонавта Джанибекова, который первым обнаружил его, проводя разгрузочные работы на станции Мир. Заключается он в том, что вращающиеся тела самопроизвольно меняют свою ориентацию в пространстве с достаточно стабильной периодичностью. У Джанибекова вращались гайки-барашки и переворачивались на 180 градусов через каждые 43 см прямолинейного движения. Регулярность смены ориентации таких объектов зависит от скорости их вращения. Т.е. в соответствии с этим эффектом электронные бублики, собранные на периферии центрифуги, должны периодически переворачиваться. Скорее всего, такие перевороты отдельных электронов никак не синхронизированы друг с другом. Поэтому одномоментно в составе электронного слоя протогалактического облака должно наблюдаться примерно одинаковое количество электронов и позитронов. Да, да, уважаемые читатели, при смене направления вращения наш электрон автоматически превращается в позитрон – противоположно заряженную частицу.
Если одноимённо заряженные электроны всегда отталкиваются друг от друга, то электроны и позитроны уже могут притягиваться друг к другу. В результате такой взаимной симпатии в пространстве под действием электростатики должны формироваться более сложные структуры материи. Например, такие:
Электроны и позитроны внутри такой конструкции удерживает электростатика. В целом полученная частица обладает нулевым электрическим зарядом и известна сегодня как нейтрон. По моим подсчётам один нейтрон собран из 919 электронно-позитронных пар. Расчёт этот основан на простом делении массы нейтрона на массу электрона. Как известно, масса нейтрона почти в 2000 раз больше массы электрона. Следовательно, вновь сформированные частицы (нейтроны) будут вытеснены центробежной силой на самый край протогалактического облака. Постепенно нейтроны должны окутывать это облако толстым слоем, таким своеобразным одеялом. Однако из экспериментальных данных известно, что время жизни свободного нейтрона не превышает 15 минут далее он распадается на протон и электрон, поэтому всё это нейтронное одеяло очень быстро превратиться в водородное. Вы конечно помните, что протон и электрон это атом обычного водорода. Так на выходе нашего космического конвейера рождается самый распространённый химический элемент в природе - водород.
Пока космическая центрифуга продолжает исправно работать, все вновь формируемые нейтроны выталкиваются на её периферию. Вещество плазменного диска постепенно расслаивается на элементарные частицы, электроны-позитроны и нейтроны. Массовое появление нейтронов на окраинах плазменного диска знаменует собой принципиально новый этап в жизни рассматриваемой модели. С этого момента начинает работать сборочный конвейер по производству химических элементов. Атомы водорода постепенно накапливаются вокруг вращающегося диска протоплазмы и укутывают его достаточно плотным слоем. В какой-то момент плотность водородного одеяла достигает критического значения, и свободный выход нейтронов из плазменного диска становится затруднённым. Начинается следующий цикл синтеза атомов вещества. Заблокированные свободные нейтроны вынуждены объединяться с протонами предыдущего водородного цикла. В результате формируются знакомые нам атомы из двух протонов и одного нейтрона. Это не что иное, как следующий химический элемент таблицы Менделеева – гелий.
Такие циклы с укутыванием нейтронной центрифуги газовым одеялом повторяются для каждого нового химического элемента. Причём чем дальше по таблице Менделеева мы продвигаемся, тем плотнее становится внешний нуклоновый слой и тем меньше атомов нового вещества формируется на выходе. Именно по этой причине в нашей вселенной водород составляет 70% от общей массы всех химических элементов. Описанный процесс позволяет понять, как протекает синтез всех химических элементов вселенной. Это не взрывоопасный термоядерный синтез в недрах нескольких поколений звёзд, а аккуратная сборка атомов химических элементов из элементарных частиц с помощью очень быстрой плазменной центрифуги. Рассмотренный синтез атомов вещества в отличие от термоядерного синтеза представляет собой чрезвычайно энергоёмкий процесс. В нашем случае источником энергии является чёрная дыра. Если быть абсолютно точным, то её масса умноженная на квадрат скорости света. Не смотря на колоссальное количество этой энергии синтез химических элементов рано или поздно должен прекратиться. После остановки сборочного конвейера неизбежно останется небольшое количество свободных нейтронов, которые не успеют объединиться с нуклонами атомных ядер предыдущего цикла. Эти неиспользованные нейтроны, отходы сборочного конвейера, в дальнейшем собираются в нейтронные звёзды. Очень маленькие и чрезвычайно плотные космические объекты, покрытые тонким слоем тяжёлых атомных ядер.
Далее всё более-менее понятно. Сформированные газовые облака вещества постепенно остывают и фрагментируются (делятся на более мелкие части). Самые большие фрагменты состоят из водорода и гелия, так как этого вещества сформировалось больше всего. Все фрагменты под действием гравитации начинают сжиматься и рано или поздно уплотнятся до такой степени, что сформируют звёздные и планетные ядра. Внутри звёзд вспыхнут ядерные реакции, а ядра планет начнут остывать, постепенно обрастая твёрдой поверхностью и накапливая собственную массу за счёт поступающей из космоса материи (отставших фрагментов протогалактического облака). Продолжительность жизни любой звезды зависит от её массы. Чем больше масса, тем короче жизненный цикл. В конце жизненного цикла любой звёздной системы на месте самой массивной звезды должна сформироваться чёрная дыра, которая поглотит всю материю, попадающую в сферу действия её гравитационного поля. Далее эта чёрная дыра может совершить несколько актов слияния с другими чёрными дырами своего класса, а может и не совершить. Это как повезёт. Однако, в конце концов, все «маленькие» чёрные дыры будут поглощены центральной (галактической) сверхмассивной чёрной дорой, которая, накопив критическую массу, опять взорвётся. Круг замкнулся. Это и есть круговорот материи в природе – бесконечный и достаточно случайный, что бы обеспечивать всё наблюдаемое многообразие форм материи во вселенной.
PS Предложенная модель не нуждается в большом взрыве, нестационарной вселенной и начальном моменте её сотворения. В рамках рассмотренной модели материя была всегда и всегда будет. Также такая модель отрицает возможность испарения чёрных дыр и существование «кротовых нор» или «червоточин» в пространстве.