Шах Планете Земля
Шрифт:
Ученые пришли к выводу, что должны существовать комбинации протонов и нейтронов, образующие устойчивые элементы с атомным весом, превышающим максимальный вес элементов периодической таблицы, хотя ни один из подобных тяжелых элементов не встречается на Земле. Заметим, что 88 из 92 элементов периодической системы существуют в природе; некоторые из тяжелых элементов мы определяем лишь по едва заметным следам, многие – искусственно создаем в лабораториях.
С возрастанием атомного веса стабильность элементов понижается. Однако лабораторные эксперименты по исследованию тяжелых ионов (heavy-ion research), проведенные в Германии, показали, что этот закон действует только до определенного предела, поскольку период полураспада элемента, стоящего
Однако теперь такое доказательство имеется. Важнейшим свойством такого тяжелого устойчивого элемента является то, что сил тяготения "А" в его ядре слишком “много”, так что их действие распространяется и за пределы атома. Таким образом, эти элементы имеют вокруг себя поле силы тяготения "А" в дополнение к полю силы "В", присущему всем элементам без исключения.
Ни один природный элемент на Земле не имеет достаточно протонов и нейтронов, чтобы волна силы тяготения "А" смогла выйти за пределы атома и стала бы доступной для ее регистрации приборами. Несмотря на то, что волна силы тяготения "А" распространяет свое действие на ничтожно малом расстоянии вокруг атома, ее свойства можно измерить. Она имеет амплитуду, длину волны и частоту, как и любая другая волна электромагнитного спектра.
Если волну силы тяготения "А" можно зарегистрировать, то ее, как любую другую электромагнитную волну, можно и усилить. Чтобы увидеть, как может быть усилена любая волна, воспользуемся вот этим осциллоскопом. Вы видите, что он графически отображает звук в виде волны. Если мы усилим звук – смотрите, величина, или амплитуда волны, возрастает. Изменение кривой говорит о том, что звук усилился.
Можно усилить и волну силы тяготения "А", чтобы затем использовать ее в нужных целях – для искривления пространства-времени, необходимого для путешествий во Вселенной.
С мощью усиленной волны силы "А" можно сравнить только силу тяготения черной дыры, способной так же сильно искривлять пространство-время. Это возвращает нас к старому вопросу: как создать гравитационное поле? Необходим элемент, который был бы достаточно тяжел для того, чтобы волна силы тяготения "А" распространилась за пределы атома. В этом случае ее можно было бы усиливать и использовать для искривления пространства-времени. И последний вопрос, чтобы завершить наши научные уроки: что должно явиться источником энергии для космических путешествий?
Вы, очевидно, можете себе представить, какое количество энергии нужно затратить, чтобы получить искривление пространства-времени, достаточное для таких путешествий. Мы будем усиливать волну, едва выходящую за пределы атома, до тех пор, пока она не сможет перемещать огромные массы вещества. Думаю, что те из вас, кто более или менее знаком с источниками энергии, все еще в недоумении, каким образом можно разместить на борту компактный, легкий источник энергии такой огромной мощности. Чтобы это стало понятным, мне придется более подробно объяснить некоторые вещи, которых мы вскользь коснулись при рассмотрения последнего вопроса.
Вспомните, что мы создаем тяжелые элементы главным образом в ускорителях частиц и что их стабильность уменьшается по мере возрастания атомного веса. Что же это значит?
Сначала мы синтезируем тяжелые, неустойчивые элементы в ускорителе. Затем бомбардируем их различными атомными и субатомными частицами. Помним, что наша цель – получить более стабильный элемент.
В результате бомбардировки один элемент превращается в другой, более тяжелый. Этот новый элемент имеет более высокий атомный вес. Атомный вес показывает, сколько протонов заключено в ядре атома. Когда я говорю, что атомный вес элемента увеличился, это значит, что в его ядре увеличилось количество протонов. Что означает "стабильность уменьшается"? Стабильность элемента определяется временем, в течение которого он существует, пока не распадется. Атомы одних элементов распадаются быстрее, чем атомы других. Чем быстрее распадается элемент, тем более нестабильным он считается. При распаде атома происходит высвобождение, или излучение, субатомных частиц и энергии, что похоже на излучение, которое улавливает счетчик Гейгера.
Как Вы видите, счетчик Гейгера определяет излучение урана, точнее – улавливает субатомные частицы, высвобождаемые, или излучаемые, ядром урана в момент распада. Элементы, у которых излучение происходит непрерывно, называются радиоактивными. Тяжелые элементы, получаемые в ускорителях, относятся к радиоактивным, они быстро распадаются. Так как мы в состоянии синтезировать только небольшое их количество и так как они очень быстро распадаются, мы не можем узнать о них достаточно много. И, тем не менее, элементы с высоким атомным весом, остающиеся при этом стабильными, существуют, хотя они и не встречаются на Земле и мы не можем синтезировать их в ускорителях частиц. Это элементы 114-115, отсутствующие в периодической системе. Следом за номером 115 снова идут нестабильные элементы и элемент 116, который распадается за доли секунды.
Наконец, мы подходим к вопросу об источнике энергии. Источником энергии является элемент 115. Он подвергается бомбардировке протонами в небольшом ускорителе частиц. При захвате протона ядром атома 115 его атомный вес увеличивается, возникает атом элемента 116, который сразу же распадается.
При распаде элемента 116 высвобождается, или излучается, антиматерия. Что это такое? Антиматерия – это полная противоположность материи. Зарядовые и спиновые (вращательные) характеристики элементарных частиц материи и антиматерии противоположны. При контакте материи с антиматерией происходит взрыв – превращение их в энергию. Оно называется аннигиляцией. Чтобы представить себе взрывную силу антиматерии, сравним ее с мощностью атомной бомбы.
Многие из вас знают об атомной бомбардировке Японии во время Второй мировой войны. Так вот, при взрыве бомбы, сброшенной 9 августа 1945 года на Нагасаки, радиус зоны полного уничтожения был равен приблизительно двум милям.
Это – результат цепной реакции, при которой в энергию превращается менее одного процента вещества. К этому времени д-р Эдвард Теллер рассчитал возможности создания водородной бомбы. В ней при распаде того же количества вещества должно было выделяться больше энергии, то есть был должен произойти более мощный взрыв. К неудовольствию д-ра Теллера японцы капитулировали, поэтому мы не смогли испытать на них действие водородной бомбы, что окончательно испортило настроение д-ру Теллеру. Однако если бы на Багдад была сброшена водородная бомба, равная по массе той, что разрушила Нагасаки, то зона полного уничтожения составила бы примерно 20 миль. И это опять-таки при превращении в энергию менее одного процента ядерного материала. Остальные 99% в этом типе бомб рассеиваются, не принимая непосредственного участия в ядерной реакции.
Теперь представим себе, что в Багдаде взорвана бомба с таким же количеством антивещества, что в бомбе, сброшенной на Нагасаки. Зона полного уничтожения охватила бы часть Африки, Европы и Азии – рассчитать точнее не представляется возможным. Это явилось бы результатом аннигиляции, при которой антивещество полностью преобразуется в энергию. В такой бомбе должно было бы взорваться и превратиться в энергию 100% ядерного заряда. В настоящее время у нас нет возможности использовать в бомбе антиматерию, мы можем ее получить и удержать лишь на короткое время и только в ускорителе частиц.