19. Рождение и гибель звезд

Звезды рождаются, живут и умирают.

Шкловский И. С. [91].

1. Астрономические факты сотворения и уничтожения материи.

Закон сотворимости материи гласит: любой вид материи сотворим (уничтожим) при одновременном сотворении (уничтожении) эквивалентного количества его материальной противоположности. В связи с этим возникает вполне уместный вопрос: знает ли современная астрономия какие-либо научные факты сотворения или уничтожения материи? Существуют ли какие-либо конкретные примеры образования или исчезновения вещества или энергии в космосе? Если да, то как и почему происходит такого рода исчезновение или образование материи?

На эти вопросы мы можем ответить, если проследим, например, эволюцию звезд или галактик. Из всеобщего закона бренности материи следует, что все материальные системы формируются, рождаются, развиваются, стабильно существуют, стареют и умирают ([23], стр. 75). Замечательный советский ученый, член-корреспондент Академии Наук СССР Иосиф Самуилович Шкловский в своей книге [91] наглядно продемонстрировал частный (астрономический) аспект этого всеобщего закона следующим образом: все звезды и все галактики формируются, рождаются, развиваются, устойчиво существуют, стареют и умирают.

2. Рождение звезд.

Мы уже знаем, что первобытная энергия рождается в так называемых белых космических дырах гигантскими порциями. По мере превращения энергии в вещество, каждая такая порция энергии преобразуется в отдельное космическое облако водородной плазмы или газа. Далее такого рода космические облака превращаются, образно выражаясь, в «звезды-детеныши», которые принято называть протозвездами, потому что именно из них в процессе дальнейшей эволюции образуются «зрелые» звезды, вступившие на путь длительного устойчивого существования. «Новорожденные протозвезды, образно выражаясь, «кричат» о своем появлении на свет, пользуясь новейшими методами квантовой радиофизики» ([90], стр. 46).

Все частицы одной и той же протозвезды притягиваются к ее центру силами гравитации, не встречая достаточного сопротивления. Поэтому протозвезда сжимается. По мере сжатия протозвезды ее температура возрастает и газ превращается в плазму. Напомним, что плазмой называется электропроводящий газ, нагретый до такой степени, что атомы расщепляются на положительно и отрицательно заряженные ионы. На каком-то этапе эволюции температура ядра протозвезды становится настолько высокой, что в нем происходят термоядерные реакции, сопровождающиеся выделением большого количества тепловой энергии. Эта энергия медленно просачивается из внутренних слоев протозвезды к наружным, а затем излучается в окружающее пространство. Поэтому температура ядра протозвезды становится значительно выше, чем температура ее наружной поверхности. По мере увеличения температуры во внутренних слоях протозвезды создается внутреннее давление, стремящееся ее разжать. Протозвезда перестает сжиматься и превращается в звезду тогда, когда наступает устойчивое равновесие между гравитационными силами, стремящимися сжать раскаленную плазму, и силами внутреннего давления, стремящимися ее разжать. Кроме того, необходимым условием устойчивого существования звезды является равновесие между количеством тепла, отдаваемым в окружающее пространство, и количеством тепла, получаемым от термоядерных реакций.

3. Гибель звезд.

Однако устойчивое состояние звезд не является вечным и абсолютным, хотя они и живут миллиарды земных лет без заметного нарушения устойчивости. Звезда продолжает охлаждаться, сжиматься и терять устойчивость чрезвычайно медленно. Неотвратимая старость звезды наступает только лишь через миллиарды лет ее устойчивого существования, когда весь водород выгорит и превратится в гелий. Тут сжатие звезды существенно убыстряется, не встречая должного сопротивления изнутри. Если после некоторого такого сжатия звезда все же сохранила какое-то количество вещества, способного взрываться, то звезда взрывается, выбрасывая все свои внешние слои в космическое пространство. Тогда возникает очень любопытный вопрос: как протекает процесс старения и гибели звезды, у которой вещество, способное взрываться, полностью иссякло?

Если масса большой звезды превышает удвоенную массу нашего Солнца, то ее способность взрываться рано или поздно иссякнет. После этого она сжимается до своего критического радиуса. Такая звезда только лишь притягивает и присоединяет к себе все соседние тела и частицы, однако она ни в коем случае не может отдать в окружающее пространство ни одной своей элементарной частицы. Поэтому она не в состоянии расширяться.

Мало того, такая звезда обязана сжиматься все быстрее и быстрее под воздействием непрерывно возрастающих гравитационных сил. Сопротивление электронов становится недостаточным для того, чтобы остановить такого рода сжатие. Напротив, неотвратимое сжатие заставляет все электроны сливаться с протонами, вследствие чего все протоны превращаются в нейтроны. Такую звезду, состоящую из одних нейтронов, принято называть нейтронной. Плотность нейтронной звезды доходит до миллиардов тонн на один кубический сантиметр. Возросшая плотность убыстряет процесс сжатия. Объем звезды уменьшается по мере ее сжатия. С уменьшением объема увеличивается плотность, с увеличением плотности возрастают гравитационные силы, с ростом гравитационых сил усиливается сжатие, с усилением сжатия уменьшается объем, с уменьшением объема увеличивается плотность…

Когда плотность достигает 150 млрд т/см³, нейтроны превращаются в гипероны. Остановить катастрофическое сжатие не представляется возможным. Такую необратимую потерю устойчивости космической системы (звезды или галактики) вследствие превышения сил сжатия над силами разжатия называют гравитационным коллапсом. В конечном счете наступает катастрофа: звезда сжимается с огромной скоростью и полностью раздавливает сама себя своим собственным весом, превратившись за несколько секунд в идеальную точку, от которой тянется своеобразный «канал» или «туннель» в иной мир. Такую идеальную могилу материальной звезды или галактики принято называть черной космической дырой. Академик Я. Б. Зельдович образно называет ее «гравитационной могилой».

Такого рода «дыры», «каналы» или «туннели» являются в конечном счете идеальными (потусторонними) категориями, а не материальными, ибо никаких посюсторонних (материальных) признаков, ведущих от места катастрофы до границы Вселенной, нет. Но тогда возникает вполне уместный вопрос: куда девалось такое громадное количество звездного или даже галактического вещества? Может быть оно ушло в иной мир? Но уйти непосредственно в любую другую физическую вселенную массивная звезда не могла по двум причинам: во-первых, массивная звезда пропадает непосредственно посреди Вселенной, а не на ее границе. При этом никаких следов и даже никаких признаков продвижения пропадающей звезды от черной дыры до границы Вселенной нет. Во-вторых, скорость движения массивной звезды в целом должна быть всегда ниже световой скорости. Это значит, что в принципе пропадающая звезда не в состоянии достичь границы Вселенной, ибо эта граница удаляется от нее со скоростью света.

Может быть, коллапсирующая звезда ушла в другую вселенную по какому-то четвертому измерению пространства? Если мы полагаем, что вселенные связываются между собой четвертым измерением пространственной непрерывности, то следует помнить, что четвертое измерение пространства является уже идеальной категорией, а не материальной. А перекачка весомого вещества по идеальному каналу невозможна. Таким образом, коллапсирующая звезда не может уйти в какую-либо другую вселенную. Но может ли она уйти в Идеальный Мир? Мир Объективных идей является чисто духовным миром и сам по себе не содержит в себе ничего материального. Поэтому нет никаких оснований полагать, что он примет колоссальное количество коллапсирующего вещества.

Идеальное пространство могло бы принять только лишь нулевую сумму положительной и отрицательной энергии, но оно ни в коем случае не может принять звездное вещество и его положительную энергию без эквивалентного количества отрицательной энергии. А нулевая сумма колоссального количества положительной и отрицательной энергии, сосредоточенная в нулевом объеме, обязана аннигилировать и исчезнуть. Поэтому Мир Объективных Идей может принять из Материального Мира по открытому от черной дыры каналу только лишь идеальную информацию о происходящей катастрофе вещества и энергии, а не само вещество и не саму энергию. Под информацией мы здесь понимаем смысловое содержание сигналов, а не сами сигналы, которые являются всего лишь материальными кодами идеальной информации.

Следовательно, громадное количество вещества погибшей звезды не просто ушло из мира сего, оно полностью исчезло, ни во что материальное не превратившись. Однако согласно закону сохранения, материя не может исчезнуть без эквивалентного исчезновения ее противоположности. Если мы имеем налицо факт исчезновения громадного количества массы (положительной энергии), то одновременно должно исчезнуть такое же эквивалентное количество отрицательной энергии, которое может быть отнято только лишь из вакуума окружающей среды. Поэтому гравитационный коллапс выполняет роль механизма, который приводит положительную энергию вещества с отрицательной энергией пространственного вакуума во взаимодействие, сопровождаемое их совместной аннигиляцией.

Согласно закону отрицания отрицания, увеличение плотности коллапсирующей звезды не может продолжаться до фантастической бесконечности. В какой-то момент времени оно обязано перейти в свою диалектическую противоположность – уменьшение плотности. Однако согласно законам физики, уменьшение плотности коллапсирующей звезды невозможно без энергетической аннигиляции. Следовательно, энергетическая аннигиляция является необходимым компонентом гравитационного коллапса. Количественное увеличение массы в единице объема не может возрастать до фантастической бесконечности также согласно закону перехода количества в качество: обязательно должна существовать такая предельная плотность, при которой коллапсирующая звезда меняет свое качество коренным образом и становится вследствие этого способной аннигилировать вместе с отрицательной энергией вакуумного пространства.

Под предельной мы понимаем здесь такую сверхкритическую плотность, при которой начинается аннигиляция положительной и отрицательной энергии, после чего начинается уменьшение плотности, вплоть до полного исчезновения коллапсирующего тела. Есть все основания предполагать, что предельная плотность коллапсирующей звезды превышает критическую в десятки, сотни, а может быть, даже в тысячи раз. Существование физического тела с плотностью, превышающей его предельную плотность, в принципе не представляется возможным, хотя для различных тел в зависимости от ситуации предельная плотность может выражаться различными конечными числами.

Черная космическая дыра открывается тогда, когда положительная энергия вещества вступает в смертельный контакт с отрицательной энергией пространства. Она закрывается сразу же после того, как коллапсирующее тело полностью исчезло. Поэтому срок жизни каждой черной дыры исчисляется минутами или даже секундами. Однако черная дыра не является единственной. Во Вселенной ежегодно появляется и исчезает множество черных космических дыр. Поэтому убыль энергии из нашей Вселенной происходит импульсами, порциями, своего рода макроквантами, а не постоянно.

В каждой черной космической дыре за доли секунды исчезает один гигантский макроквант положительной энергии, который никак не может быть меньше, чем 10⁴¹ квт?ч. Однако эта колоссальная порция энергии не является неделимой. Она состоит из множества промежуточных квантов, которые в свою очередь состоят из множества элементарных микроквантов – таких, как фотон.

Известно, что фотоны представляют собой микрокванты энергии, величина которой заключена в пределах от 2?10^-33 до 2?10^-27 квт?ч.

Таким образом, если масса звезды больше удвоенной массы Солнца, а ее плотность превышает критическую, то предотвратить катастрофу невозможно.

Тогда возникает очень любопытный вопрос: как протекает процесс старения и гибели звезды, масса которой меньше удвоенной массы Солнца? Как мы уже говорили, любая малая звезда, масса которой равна или меньше, чем удвоенная масса нашего Солнца, умирает медленно и неэффектно, превратившись в так называемого белого карлика.