К вопросу о "скрытой массе Вселенной" Печать
Научные статьи - Ядерная физика

В. В. Мантуров

 

К  вопросу о “скрытой массе Вселенной”

 

Состояние вопроса о так называемой “скрытой массе вселенной” достаточно развернуто описано в книге И. Д. Новикова “Эволюция вселенной” (М 1990). “Скрытую массу” называют и “темной”.

Автор этих строк в своей статье “Нуклоны. Ядерные силы. Изотопы” (Актуальные проблемы современной науки 4 (7) М 2002) высказал мысль, что такой скрытой массой может быть решетка типа решетки Изинга. Но гипотетичная решетка, в отличие от названной, построена не из системы магнитиков (магнитных диполей), а из диполей «электрон-позитрон». Эта пара то рождается из физического вакуума при воздействии гамма-кванта в > 1,2 Мэв, то «исчезает» (говорят: «аннигилирует») с излучением 2-3 гамма-квантов такой же суммарной величины. Дело в том, что на самом деле электрону и позитрону при соединении незачем аннигилировать, так как их потенциальной энергии

(e2 / R) в точности достаточно, чтобы излучить эти же 1.2 Мэв, минуя аннигиляцию. Недаром из равенства эйнштейновской эквивалентности и потенциальной энергии

e2 / R = mc2

R = e2 / mc2

получают классический радиус электрона. Тем самым признается, что

а) потенциальная энергия разобщенных электрона и позитрона в точности равна и, следовательно, количественно соответствует понятию эквивалентности их суммарной массы. Да, это так. Почему? Никто не знает. Это великая загадка Природы.

б) при этом, якобы, «аннигилировавшие» заряды остаются на расстоянии, равном именно этому классическому радиусу любого из них. Он, этот, якобы, радиус по существу есть диаметр электрона (позитрона);

в) учитывая эти а) и б), можно говорить о том, что они образуют диполь-гантельку;

г) эта диполь-гантелька электронейтральна и поэтому не обнаруживается;

д) она не исчезает, не аннигилирует, а остается в той же “точке” вакуума, раздвинув или потеснив такие же диполи-гантельки, которые и образуют бесконечную в пространстве решетку, до сих пор остававшуюся не только неизвестной, но вне даже догадок. Она отличается от решетки Изинга только своими элементами: там -- магнитики, здесь -- диполи-гантельки; там – математическая модель, здесь, возможно, -- модель объективной реальности;

е) эта гипотетичная решетка из диполей-гантелек, вероятно, и представляет собою те самые 97-98 %, которые относят к “ скрытой массе вселенной”. Но так ли это?

 

Оценим плотность “скрытой массы” и концентрацию диполей-гантелек в единице объема...Учтем, что она не должна превышать плотности ядер тяжелых элементов, а может быть, и плотности нейтронных звезд. Она не должна быть совсем вырожденной. Но должна соответствовать оценкам массы “скрытой ” материи.

1) Пусть диполь-гантелька (далее: гантелька) вписана в ящик-параллелепипед. Учитывая б), объем такого ящика будет, если численно, то примерно 2 (2,8 · 10 -13)3, т.е. примерно 44 · 10-39 см3

Vг = 2R3 = 2 [e2 / (mc2) ] 3 см3 (1)

2) Определим объем среднестатистического атома Вселенной. Пусть это будет, например, водород. И учтем при этом, что его объем определяется не радиусом внешней орбиты (r), а втрое большим радиусом, так как он должен соответствовать объему, описываемому тороидальной волной де Бройля вращающегося электрона. Дело в том, что центром вращения тороида волны де Бройля является ядро атома (в данном случае водорода). А в дырке тороида находится электрон. Это значит, что дырка тороида вращается по одной и той же орбите, по орбите электрона. А ядро расположено в центре этой орбиты. Следовательно, оно расположено на одной четвертой от внешнего диаметра тороида. Поэтому эта волна де Бройля при вращении вместе с электроном должна вписываться в сферу радиуса (3 r). Такова «геометрия», учитывая сказанное, у всех последующих атомов. Разумеется, такое увеличение (в 3 раза), необычно и заметно. Но ниже пойдут расчеты на многие порядки существеннее.

Тогда

Vа = [4/3 π (3r)3] = 4/3 π [3 (ħn)2 / me2 ]3 (2)

Численно это будет равно около 4/3π (3 · 0,53 · 10 -8 см)3 = ~ 16,8 · 10-24 см3 3) Определим число гантелек-(ящиков), которые поместились бы в таком атоме при их плотной упаковке (нам не нужна еще более плотная упаковка !)

nа = Vг / Vа = 0, 381 · 1015 или 3,81 · 1014. (3)

и их масса составила бы 2(9,1 · 10-28 г) 3,81 · 1014 = 69 · 10-14 г.

4) В 1 см3 поместилось бы 1 / 44 · 10-39 = 0, 0227 · 1039 или 2,27 · 1037 таких плотно упакованных гантелек-(ящиков). С плотностью -- 2(9,1 · 10-28 г) 2,27 · 1037 = = 41,2 · 109 г/см3. (Плотность ядра от109 до 1014 г / см3. А какова плотность нейтронных звезд?) В действительности же…

5) Предположим, что и во Вселенной и в атоме концентрация гантелек одинакова, как и полагает Новиков. Тогда поскольку масса электрона в 1840 раз меньше массы протона, то число гантелек в атоме трития должно быть всего лишь ½ (5520-5530) = 2760-2765 . Атом трития в качестве исходного был взят нами на тот случай, если бы среднестатистическим атомом, представляющим плотность массы и всех остальных атомов, оказался бы не атом водорода, а, например, атом гелия или лития.

6) Их масса в объеме атома составила бы (при условии Новикова) 2 (9,1 · 10 -28 г) · 2765 = 50000 · 10-28 г = 5 · 10-24 г. Более точно: = 5,01 · 10-24 г . Сравните с п.3).

7) Тогда плотность массы гантелек в 1 см3 по условию Новикова составила бы (5 · 10-24 / 16,8 · 10-24 ) г / см3 = 0, 297 г / см3 , т.е. около 0,3 г/см3 . Если вернуться к атому водорода с одним протоном, то 0,3 разделится на три нуклона: станет 0,1 г / см3 .

8) Если учесть сначала, сколько атомов водорода поместилось бы в 1 см3 , а затем это число умножить на массу атома (п.6), то получим тоже 0,3 г / см3 . . Но все равно это мало что меняет.!!! Дело в том, что по данным Новикова предельная плотность и Вселенной и атома составляет 2 · 10 -29 г/ см3.

 

А если вместо плотности данные Новикова сравнивать по концентрации гантелек, то в результате получается следующее. В самом деле:

9) Так как масса ядра самого тяжелого изотопа водорода равна 5,01 10-24 г, то чтобы удовлетворить условию Новикова, необходимо уменьшить концентрацию гантелек в вакууме (а значит и в атоме) в (3,81 · 1014 ) / 2765 = 137,5 · 109 раз.

10) Это значит, что концентрация гантелек в вакууме ( и во вселенной и в атоме) должна быть с учетом п. 5) примерно (2,27 · 1037 ) / 137,5 · 109 , т.е. 1,645 · 1026 · 1/ см3.

11) В 1 см3 масса гантелек должна составлять примерно 2 (9,1 · 10-28 г ) 1,645 · 1026 1/ см3 = ~ 0,3 г.

 

Как быть?

Это значит, что моя гипотеза о решетке типа Изинга, но из диполей-гантелек, не может быть приемлемой? Так как слишком велика плотность этих гантелек?

Но разница более чем на двадцать семь порядков делает невозможной никакую разрядку, чтобы сохранить для электромагнитных излучений возможность воздействовать на такую «среду», т.е. чтобы формировались, распространялись и воздействовали на электроны других и очень удаленных атомов. А все это объективно существует. И самым подходящим параметром служит число 900-1000 гантелек в объеме простейшего атома водорода. При такой их концентрации в объеме атома и водорода и любого другого вполне возможно и формирование и существование волн де Бройля.

С другой стороны, нельзя уповать на то, что вот соберутся астрофизики, покопаются в своих методах оценки плотности в вакууме, найдут кое-какие ошибки, и все станет путем! Ошибок величиною в 28 порядков -- не бывает!

Как же быть с этим парадоксом? 12-17.07.05

Может быть следует учесть тот факт, что бесконечная и изотропная во все стороны наша гипотетичная решетка гравитационно и не влияет (по Новикову, стр. 14-18) на уже сформированные миры и именно поэтому и не подвластна нашим понятиям и нашим методам исследованиям? 18.07.05. А на самом деле она существует и ее парадоксальная плотность не сказывается ни на чем, чем мы оперируем в своих исследованиях. 19.07.05.

 

Примечание: Все вычисления выполнены с оценочной точностью !

 

 

17.08.05 Съездил в Президиум РАН и сдал : (корпус 2, комната 104)

1) ксерокс этой статьи и

2) ксерокс « К вопросу об интерференции фотонов и волн де Бройля»

Отдел по работе с гражданами : 237-99-31 Михаил Александрович. Мне помогла сдать работы Нач. общего отдела Наталья Васильевна.

23.08.05 Дозвонился до Натальи Васильевны. Сказала, что мои работы отосланы в Отделение Физики ? М/б я что-то не расслышал?

21.02.06. Позвонил по 237-99-31. Михаил Александрович сказал, что мои рукописи зарегистрированы по вх. М-710 от 19.08.05. Но отделение физики, куда попали мои рук., не обязаны отвечать Мих. Ал-др. Они должны ответить письменно автору. Дал их телефон: 938-55-00 уч.секр. Заяц Виктор Анатольевич. Но он пока болен.

 

22.05.06. Был в редакции ТМ. Пока мало кто откликнулся на мою статью. Лишь некий Митрофанов заявил, что ерунда. Но как это понимать, Александров не вспомнил.

Публикацию моей статьи о фотонах и ВДБ отложили на осень: слишком много у них материала теоретического и очень мало связанного с техникой.

Пытался дозвониться до Заяц В.А., у которого мои статьи об Интерференции и о темной массе вселенной. Или занято, или не берут трубку (9) – 8-495-938-55-00.

Нашел, где находится Общественная Палата. Надо приезжать к 10 час, чтобы записаться в очередь на прием (в тот же день).

 

30.05.06. Дозвонился до Заяц В.А. Ответил, что не надо направлять работы им. Их ими заваливают. Они не обязаны их рассматривать. У них другая работа. Надо посылать в журналы, где их рецензируют, а после публикации оценивают читающие ученые и статья или одобряется ими или нет. ВЫВОД: надо публиковать.