Страница произведения
Войти
Зарегистрироваться
Страница произведения

Скепсофант, скепсореал


Опубликован:
14.04.2019 — 14.04.2019
Читателей:
2
Аннотация:
Справочник расширен и отредактирован по сравнению с предыдущей версией. A wide collection of rational comments to many fantastic cases taken from the last half-century science fiction.
Предыдущая глава  
↓ Содержание ↓
↑ Свернуть ↑
  Следующая глава
 
 

Второй механизм — термоядерные взрывы углеродно-кислородных белых карликов в двойных системах. По мере выгорания термоядерного топлива в центре звезда превращается в красного гиганта с изотермическим ядром, состоящим из гелия для менее массивных и углерода для тяжелых звезд. Термоядерные реакции в такой звезде протекают в удаленных от центра слоях. "Когда по меньшей мере три миллиона лет назад бывшая звезда G2 завершила первый этап своей эволюции, пепел образовавшихся гелиевых ядер начал сгорать в процессах вторичного высокотемпературного цикла термоядерных реакций, а исходное горение ядер водорода продолжалось в тонкой оболочке, находившейся далеко от центра звезды. В результате образовывались ядра атомов углерода и кислорода, также вступавшие в реакции, и звезда быстро переродилась в красного гиганта" (Дэн Симмонс "Небесные странники"). Гравитация в наружных слоях слабее и не полностью компенсирует давление излучения, что в конце концов приводит к раздуванию и сбросу наружу остатков этих слоев. После сброса, если оставшаяся масса не превышает предела Чандрасекара (примерно 1,4 массы Солнца), звезда становится белым карликом, состоящим из плотной электронно-ядерной плазмы, в которой электронный газ вырожден. Если подобный карлик образует тесную двойную систему с обычной звездой-компаньоном, перетекающий с этой звезды газ попадает в состояние вырождения с медленной зависимостью давления от температуры. В результате начавшаяся на поверхности карлика термоядерная реакция протекает в крайне неравновесных условиях и вызывает формирование ударной волны и взрывной сброс поверхностных слоев с внезапным увеличением излучаемой энергии на несколько порядков величины. Со стороны это воспринимается как вспышка новой (Артур Кларк "Последняя теорема").

Присутствие углерода в звездном веществе запускает так называемый CNO-цикл, в котором протоны превращаются в альфа-частицы через последовательное поглощение протонов ядрами углерода, образующимися ядрами азота и далее — кислорода с высвобождением ядер углерода и гелия в конце такой цепочки реакций. Здесь углерод служит катализатором, ускоряющим термоядерное горение водорода по сравнению с обычным протонным циклом. В обычных равновесных условиях это сказывается на более массивных звездах, в которых в результате такое горение идет быстрее. Кроме того, реакции слияния ядер углерода и кислорода с образованием ядер кремния и их дальнейшее слияние с синтезом ядер никеля происходят с выделением большой энергии. Поэтому если белый карлик двойной системы является углеродно-кислородным, а его масса вместе с перетекшим газом достигает предела Чандрасекара или выше, все в нем взрывается сразу, с огромным выходом энергии и выбросом остатка звезды-компаньона из системы, результат чего виден как намного более сильная вспышка сверхновой.

Земля вместе со всей Солнечной системой находится в "пузыре" с малой плотностью межзвездной пыли, образованном давним взрывом сверхновой звезды, вытолкнувшим пыль на периферию "пузыря" (Аластер Рейнольдс "За Разломом Орла"). Одна из гипотез происхождения неравномерного распределения межзвездного вещества.

После прохождения неожиданно появившегося нового портала сети космических сообщений корабль оказывается в океане из тяжелой воды (оксида дейтерия), что обнаруживается при сравнении масс одного и того же объема забортной жидкости с водой из корабельных запасов, выполненном с помощью пружинных весов. Предполагается, что корабль попал в иную вселенную, в которой место легкого изотопа водорода занимает дейтерий (Чарлз Шеффилд "Небесные сферы"). В нашей Вселенной протоны образовались из предшествующей кварк-глюонной плазмы и рекомбинировали с электронами после их рождения, порождая атомы водорода. Эти атомы конденсировались гравитацией в сгустки, из больших сгустков рождались звезды, в них запускались основанные на участии протонов термоядерные реакции с производством гелия, а по цепочкам вторичных реакций — более тяжелых элементов. Нейтроны при этом рождаются в столкновениях протонов между собой и в свободном состоянии живут недолго, что ограничивает содержание дейтронов. Для преобладания дейтерия над обычным водородом необходимо значительное количество нейтронов в исходной смеси с протонами, а, следовательно, намного большее, чем в известной нам Вселенной, время их жизни в свободном состоянии. Такая ситуация должна в корне изменить распределение химических элементов и их изотопов, потому что если термоядерные реакции начинаются не с протонов, а с дейтронов, их продукты, а также продукты последующих реакций будут другими. В итоге условия и возможная жизнь в такой вселенной должны сильно отличаться от привычных для нас, включая вероятное отсутствие кислорода в атмосферах планет. Как почти всегда, одним фантастическим отклонением не отделаться.

Звезда этой планеты — голубая, казалось бы, короткоживущая, но в планетном океане есть разумная жизнь. Гравитационная постоянная меньше. Время течет медленнее в 60 с лишним раз. Звезды расположены далеко друг от друга. Эти факты согласуются с предположением, что новый портал привел в иную вселенную (Чарлз Шеффилд "Небесные сферы"). Может ли существовать такая вселенная? Дело в том, что мировые постоянные, по всей видимости, взаимоувязаны и не могут находиться в произвольном соотношении друг с другом, которое не приводит к стабильности соответствующего мира.

Предсказывается превращение местной звезды в новую в результате катализа внутризвездной термоядерной реакции космическим углеродным потоком (Айзек Азимов "Космические течения"). Звезда альфа Центавра в скором времени превратится в новую, что несет гибель цивилизации, существующей на одной из ее планет (Брайан Олдисс "Экватор"). Современная астрофизика считает, что новые звезды могут вспыхивать только в двойных системах с участием белого карлика. Возможные физические процессы в одиночных звездах с массой, немногим больше солнечной или меньше ее, не дают аналогичных по масштабам результатов. "Солнце относится к маленьким неподвижным звездам, которые не могут превратиться в новые..." (Ларри Нивен "Изменчивая луна"). Поэтому, например, маловероятно будущее превращение Солнца в новую звезду (Артур Кларк "Песни далекой Земли", "Спасательный отряд"). Эффект попадания углерода в такую, не очень массивную, одиночную звезду сведется к зависящему от ее массы ускорению горения водорода и увеличению светимости, но не к превращению в новую. Хотя звезда альфа Центавра является двойной (даже тройной с учетом близкого красного карлика, Проксимы Центавра), оба ее компонента являются звездами типа Солнца, но не белыми карликами, что не позволяет вспыхнуть новой в этой системе в ближайшее время. По тем же причинам мало шансов на то, что рядовая одиночная звезда при падении на нее некой "квантовой" бомбы превратится в новую (Питер Гамильтон "Иуда освобожденный"). Это не исключает вспышек больших переменных звезд, несравнимых по мощности излучения с новыми, но которые, тем не менее, могут привести к гибели жизни на их собственных планетах.

Точно так же не стоит ждать взрывоподобного превращения местной голубой звезды в новую и уничтожения ее планетной системы при попадании в эту звезду блуждающей планеты (Пол Андерсон "Мичман Флэндри"). Одиночная голубая звезда скорее станет сверхновой, если ее масса достаточно велика, но только не новой. Падение на нее бродячей планеты, имеющей массу намного меньше звездной, не изменит равновесного характера термоядерных реакций такой звезды, но в итоге локального выделения энергии в области падения вырастет температура и приблизительно пропорционально ей давление, что вызовет расширение плазмы и малозаметное увеличение размеров звезды. К тому же, автор не учитывает короткой жизни голубых звезд, оставляющей мало шансов на развитие разумной жизни на их планетах. Более серьезный результат предсказывается при падении на Солнце ускоренной гигантской планеты с массой в пятнадцать раз больше Юпитера, из которой до центра звезды добирается треть. И то при этом произойдет лишь не встречавшаяся до того чудовищная вспышка излучения, а не более значительный по масштабам звездный взрыв (Артур Кларк, Стивен Бакстер "Солнечная буря"). Поэтому падение на то же Солнце ядра вымышленной планеты Персефоны (Ларри Нивен "Мир вне времени") мало что изменит, во всяком случае, не ускорит превращение нашей звезды в красного гиганта, как предполагается в романе.

"Коричневые карлики недостаточно массивны, чтобы сжигать водород, и потому не воспламеняются, подобно полноценным звездам" (Джек Макдевит "Искатель"). Массы коричневых (бурых) карликов изменяются, по ряду оценок, от 0,012 до 0,0767 масс Солнца. Термоядерные реакции с синтезом альфа-частиц из ядер водорода могут идти только в наиболее тяжелых из них, и то не очень продолжительное время. Длительное время горят еще более тяжелые звезды, но это уже красные карлики. Зона возможной жизни в системе коричневого карлика находится вблизи него, при малых периодах обращения, где на планеты действуют большие приливные силы, ориентирующие их одной стороной к звезде. Это приводит к повышенным температурам в центре обращенной к карлику поверхности и постоянной низкой температуре обратной стороны. Область умеренных условий располагается вблизи терминатора (Джек Макдевит "Искатель"). Вероятность выживания жизни в таких условиях невелика из-за действия излучения мощных вспышек, неизбежно возникающих время от времени в атмосфере даже не самой горячей звезды при развитии разнообразных видов гидродинамической неустойчивости (Роджер Желязны, Томас Т. Томас "Вспышка").

Масса Юпитера в десятки раз меньше порогового значения, при котором могут идти термоядерные реакции в самой холодной звезде — коричневом карлике. "Он в восемь раз тяжелее Юпитера, но этого недостаточно, чтобы зажечь и поддерживать термоядерный огонь в его недрах" (Чарлз Стросс "Акселерандо"). "Сам Тигль принадлежал к классу "бурых карликов", пятнадцать масс Юпитера — слишком мало, чтобы разгореться настоящим солнцем" (Карл Шредер "Гало"). Того же мнения по Юпитеру придерживается Ларри Нивен: "Он слишком маленький, чтобы гореть, как звезда. Его массы и давления атмосферы недостаточно" ("Мир вне времени"). Поэтому описанное Артуром Кларком в романе "Космическая Одиссея 2001" превращение Юпитера в короткоживущую звезду за счет превращения водорода в более тяжелые элементы и их дальнейшего термоядерного горения после имплозионного сжатия сердцевины при взрыве верхних слоев выглядит невероятным, особенно с учетом дальнейшего снижения его массы при подобном разлете этих слоев наружу. Даже если сжатую сердцевину поджечь искусственно, она быстро разлетится, так как создаваемой ею гравитации будет недостаточно для противодействия давлению выделяющегося при реакциях излучения.

Всепланетным оружием объявляется катализированный самоускоряющийся фазовый переход газообразного водорода на Юпитере в конденсированное состояние, что должно привести к быстрому схлопыванию атмосферы огромной планеты и высвобождению огромной гравитационной потенциальной энергии в виде вспышки, способной сжечь всю жизнь в солнечной системе (Чарлз Шеффилд "Темнее дня"). По современным представлениям, Юпитер имеет твердое ядро диаметром около 20 тысяч километров, окруженное слоем конденсированного водорода толщиной примерно 40 тысяч километров, поверх которого располагается водородно-гелиевая атмосфера глубиной свыше 20 тысяч километров. Поэтому быстрая конденсация атмосферного водорода вызвала бы замедленное оставшимся гелием постепенное падение частиц конденсата на поверхность уже имеющегося его толстого слоя. Граница этой поверхности лежит далеко от центра Юпитера, поэтому в результате конденсации не следует ожидать резкого изменения гравитационного потенциала. А если дополнительно учесть небольшую массу газа по отношению к конденсированной части планеты, результатом было бы не очень значительное сжатие атмосферы. Вызванный этим нагрев привел бы к возгонке части конденсата с поверхности и повторной каталитической конденсации с установлением некоторого равновесия, но без описанных катастрофических последствий. Автор исходил из устаревшей предпосылки, что атмосфера Юпитера простирается до самой поверхности малого по размерам ядра, и неоправданно перенес на хотя и большую, но все-таки планету, процесс, типичный для намного более массивных звезд.

"Астероид представлял собой камень протяженностью чуть больше двух километров вдоль большой оси. Миллиарды лет назад он откололся от планеты" (Дэвид Брин "Опоздавшие"). Исходя из законов небесной механики и применяемых изощренных методов численного моделирования, современная астрономия утверждает, что мощное поле тяготения Юпитера не позволило находящемуся в астероидном поясе Солнечной системы исходному материалу образовать единое тело. Поэтому маловероятно происхождение астероида из когда-то существовавшей, а затем расколовшейся планеты.

Субсветовой межзвездный двигатель использует в качестве рабочего тела ртуть. Она ионизуется и поступает в термоядерный реактор. Подвергаясь действию мезонов, каждый атом превращается в чистую энергию, в свою очередь, преобразующуюся в пары протон-антипротон. Магнитные поля разделяют эти частицы, которые направляются в линейные ускорители. Распад материи с образованием плазмы создает электрические заряды, заряжающие каждое следующее кольцо ускорителей до десятикратного потенциала по сравнению с предыдущим. Скорость частиц на выходе последнего кольца составляет три четверти от световой, их истечение дает реактивную тягу (Пол Андерсон "Враждебные звезды"). Все смешалось в голове автора. Во-первых, сначала надо откуда-то взять мезоны, которые живут короткое время, на дороге просто так не валяются, и их получают в ядерных реакциях с немалыми затратами энергии. Во-вторых, в обычной материи активно взаимодействующие с атомными ядрами отрицательно заряженные мюоны высоких энергий инициируют вполне стандартные ядерные реакции и даже в страшном сне не могут запустить реакцию собственной аннигиляции с полным превращением материи в энергию. В третьих, для рождения пары протон-антипротон требуется затратить очень высокую энергию, которую не выделяет ни одна обычная ядерная реакция с участием частиц материи. Автор, видимо, ошибочно посчитал, что отрицательно заряженные мюоны представляют собой частицы антиматерии. Но даже если бы это было верно, для производства нужного количества антиматерии потребовалось бы больше энергии в расчете на одну частицу, чем способен произвести описанный термоядерный реактор. Не получилось бы ни так, ни эдак.

Визуальные наблюдения через вымышленный прозрачный материал — магнитолюкт — обнаружили бродячую антинейтринную планету, прошедшую вблизи Земли. Изучение этого прохода привело к предположению о существовании антинейтринного Солнца и антинейтринной внутриземной планеты, край поверхности которой удалось увидеть ночью сначала на экваторе, а затем в более высоких широтах (Боб Шоу "Венок из звезд"). Для реализации такого сценария необходимо предполагать существование параллельной вселенной с небесными телами, совпадающими по расположению в пространстве с их аналогами в нашей солнечной системе. Последнее статистически маловероятно. Сложно вообразить такую параллельную вселенную состоящей исключительно из антивещества. Антиматерия, даже в виде слабо взаимодействующих антинейтрино, аннигилирует с материей, и антинейтринные звезда и планета давно с взрывом исчезли бы вместе с занимающими те же места телами. Составить какие-нибудь устойчивые атомные и тем более молекулярные структуры из одних лишь антинейтрино или нейтрино (Станислав Лем "Солярис") тоже не получится, для этого нужен более полный набор античастиц или частиц соответственно, как в принятой на сегодня Стандартной модели.

1234567 ... 848586
Предыдущая глава  
↓ Содержание ↓
↑ Свернуть ↑
  Следующая глава



Иные расы и виды существ 11 списков
Ангелы (Произведений: 91)
Оборотни (Произведений: 181)
Орки, гоблины, гномы, назгулы, тролли (Произведений: 41)
Эльфы, эльфы-полукровки, дроу (Произведений: 230)
Привидения, призраки, полтергейсты, духи (Произведений: 74)
Боги, полубоги, божественные сущности (Произведений: 165)
Вампиры (Произведений: 241)
Демоны (Произведений: 265)
Драконы (Произведений: 164)
Особенная раса, вид (созданные автором) (Произведений: 122)
Редкие расы (но не авторские) (Произведений: 107)
Профессии, занятия, стили жизни 8 списков
Внутренний мир человека. Мысли и жизнь 4 списка
Миры фэнтези и фантастики: каноны, апокрифы, смешение жанров 7 списков
О взаимоотношениях 7 списков
Герои 13 списков
Земля 6 списков
Альтернативная история (Произведений: 213)
Аномальные зоны (Произведений: 73)
Городские истории (Произведений: 306)
Исторические фантазии (Произведений: 98)
Постапокалиптика (Произведений: 104)
Стилизации и этнические мотивы (Произведений: 130)
Попадалово 5 списков
Противостояние 9 списков
О чувствах 3 списка
Следующее поколение 4 списка
Детское фэнтези (Произведений: 39)
Для самых маленьких (Произведений: 34)
О животных (Произведений: 48)
Поучительные сказки, притчи (Произведений: 82)
Закрыть
Закрыть
Закрыть
↑ Вверх