250
Таким образом, парадокс однородности вещества есть всего лишь парадокс превалирования математического подхода над физическим.
8.6. Парадокс космического излучения
Космические лучи — поток частиц высокой энергии, преимущественно протонов, приходящих на Землю из мирового пространства первичное излучение, а также рожденное ими в атмосфере Земли в результате взаимодействия с атомными ядрами вторичное излучение, в котором встречаются практически все известные элементарные частицы (осколки атомных ядер, образующиеся при взаимодействии протонов космических лучей со сложными ядрами) [8]. Представляется необходимым определить основные параметры именно первичного излучения как основной исходной составляющей всего космического излучения.
Существование космических лучей было установлено в 1912 г. В.Гессом по производимой ими ионизации молекул воздуха: возрастание ионизации с высотой показывало их внеземное происхождение. Наблюдения следов частиц космических лучей в камере Вильсона, помещенной в поле лабораторного магнита (В.Д. Скобельцин, 1927) и отклонения их в магнитном поле Земли с помощью газоразрядных счетчиков, поднимаемых в стратосферу на баллонах (С.Н. Вернов и Р. Милликен, 1935—1937), доказали, что первичные космические лучи представляют собой поток заряженных частиц, в основном, протонов (ядер водорода). При этом были измерены и энергии большей части частиц космических лучей (до 15 ГэВ). Однако с помощью ядерных фотографических эмульсий, поднятых на высоту порядка 30 км (Б.Питерс и др., 1948) в составе первичных космических лучей были обнаружены и следы ядер более тяжелых элементов, чем водород, вплоть до железа.
Как установлено, большинство частиц первичного космического излучения имеет энергию более 109 эВ, а энергия отдельных частиц достигает 1020—1021 эВ.
Плотность общего потока энергии, приносимой космическими лучами на Землю, составляет порядка 0,01 эрг/см2, чрезвычайно мала по сравнении с излучаемым на Землю потоком солнечной энергии и сравним с энергией видимого излучения звезд.
Разрешение космологических парадоксов в эфиродинамике 251
В масштабах всей Галактики средняя плотность энергии космических лучей велика и составляет порядка 1 эВ/см3, — порядка всех других видов энергии тяготения, магнитных полей, кинетической энергии движения межзвездного газа, энергии электромагнитного излучения звезд.
В настоящее время установлено с высокой степенью точности (0,01%), что поток космических лучей изотропен, т.е. не зависит от направления. С ростом энергии частиц космических лучей их интенсивность сначала медленно, а затем все более резко уменьшается, при энергиях 1010 – 1015 эВ интенсивность космических лучей падает по экспоненциальному закону е–1,7.
92% частиц первичных космических лучей всех энергий составляют протоны, примерно 7% — α-частицы и лишь небольшая доля (~ 1%) приходится на ядра элементов более тяжелых, чем водород и гелий. Несмотря на это, ядра с Z > 1 несут около 50% всей энергии космических лучей. Особенно велико в космических лучах содержание ядер легких элементов Li, Be, B, естественная распространенность которых чрезвычайно мала (10–7 %). Имеется также избыток тяжелых ядер (Z > 6).Из этого следует, что в космических лучах преобладает ускорение тяжелых ядер. Предполагается, что легкие ядра возникают за счет расщепления тяжелых ядер при их взаимодействии с межзвездным веществом.
В период с 1966 по 1971 гг. в космических лучах обнаружены ядра, значительно тяжелее железа, вплоть до урана. Обнаружены также электроны и позитроны (~ 1%) и фотоны высоких энергий – γ-кванты (~ 0,01% при энергиях > 100 МэВ).
Парадокс заключается в полном непонимании причин существования космических лучей, их высокой энергии и изотропности направлений.
В настоящее время в соответствии с гипотезами В.Л.Гинзбурга и И.С.Шкловского (1955) основным источником космических лучей считаются взрывы сверхновых звезд. Правда подобное утверждение не объясняет ни изотропности направлений, ни высокой энергии. Не отрицая, тем не менее, подобную возможность, следует, однако, указать на еще одно возможное направление, связанное с эфиродинамикой.
Всякий газовый тороидальный вихрь, предоставленный сам себе в окружающей его газовой среде, начинает самопроизвольно
