Глава 7
Феникс
- Продолжим, - сказал профессор встав за кафедрой и указывая лазером на схему реактора. – Для того чтобы произошла термоядерная реакция, необходимо достичь критической массы. Она определяется…
- Критерием Лоусена[1], - донеслось из аудитории.
- Верно, - подтвердил профессор. - По этому условию термоядерное горючее нужно разогреть до температуры зажигания, и удержать некоторое время, пока термоядерная энергия в три раза не превысит энергию, затраченную на разогрев топлива. Контролируя этот процесс мы получаем стабильный источник энергии. Если не контролируем…
- Получаем ядерный взрыв, - вновь донеслось из аудитории.
- При превышении критической массы топливные радиоактивные элементы, выбрасывают нейтроны, которые сталкиваются с атомами. В результате образуется нестабильный изотоп, который сразу же распадается, выделяя энергию в виде излучения и тепла. Частицы сталкиваясь, сообщают кинетическую энергию друг другу, и количество распадов в геометрической прогрессии увеличивается. Это и есть цепная реакция - принцип работы ядерного реактора. Сложность ядерной реакции состоит в том, что ядра атомов заряжены положительно и поэтому отталкиваются друг от друга. Чтобы они смогли прореагировать, их нужно столкнуть напрямую, преодолев электрическое отталкивание. Это возможно, только если они будут двигаться с большой скоростью.
Профессор осмотрел аудиторию. Студенты в полудреме слушали заученный монолог, вальяжно развалившись в мягких креслах, время от времени прикрывая рот ладошкой от зевания.
- И мы подошли к необходимости решения следующей задачи. Скорость атомов напрямую связана с температурой, которая достигает десятков и сотен миллионов градусов. Этот горящий котел необходимо удержать от центробежных сил разлета фантастическим давлением в миллиард атмосфер. В природе обозначенные температуры при такой плотности встречаются только в ядре звезд.
Более полувека ваши коллеги пытаются найти пути удержания и управления термоядерным синтезом - плазмой. В настоящее время тестируются два типа установок: российский токамак[2] и американский стелларатор[3]. Мы медленно, но уверенно приближаемся к получению принципиально нового источника энергии, и..., - профессор намеренно выдержал паузу. – …возможно, что именно кто-то из вас станет первым «отцом» коммерческого плазменного синтеза, - бодро закончил фразу. Услышав намек на возможность прославиться, студенты оживились.
- Хочу поделиться с вами радостной новостью. Рекорд удержания плазмы для токамаков в 30 секунд, установленный в Китае в 2013 году, превзойден[4]. На экспериментальном реакторе в Институте плазменной физики им. Макса Планка в Германии, запущенном в 2014 г. установлен новый рекорд – 13 минут. Это еще один шаг к коммерчески выгодному производству электроэнергии.
Студенты аплодисментами встретили новость.
- Надеюсь, что благодаря вам, Принстонская лаборатория физической плазмы превзойдет этот результат[5].
- Слабо вериться, - последовала очередная реплика из аудитории.
- Кто это сказал, - раздраженно вскрикнул профессор. – Здесь учат не скепсис сеять, а наоборот, его опровергать. Встаньте, кто это сказал, и если у вас достаточно смелости, обоснуйте свою точку зрения.
С места поднялся молодой человек.
- А это вы, Сайфуддин. Наше молодое светило науки, - по аудитории пронесся веселый смешок. – Как это мне не удалось узнать ваш голос. Ну-с, слушаю вас.
***
Трудный и изнурительный путь проделал Сайфуддин, чтобы оказаться в этой аудитории. Шагнув из дома в ночную неизвестность, преследуемый хасадарами, избегая людей и селений, добрался до портового города Карачи, где затерялся в многомиллионной толпе.
Два месяца бродяжничества опустошили скудные запасы, но всеми правдами и неправдами пробрался на торговое судно, отплывавшее в Америку, выполняя за еду и ночлег самую черновую работу. По прибытии в Нью-Йорк, первым делом обратился к иммиграционным службам с просьбой спасти его от рабства на корабле. Американское правосудие, остро воспринимающее любые ограничения свободы, провело инспекцию судна и, убедившись в правдоподобности истории, составило необходимые бумаги, и по истечении полугода Сайфуддин оказался на легальном положении в «свободной стране».
Стремление к изучению прикладных наук еще в Пакистане дало ростки в благодатной почве, и в последующие три года Сайфуддин закончил колледж, показав убедительные склонности в ряде дисциплин, получил грант на продолжение учебы в Вашингтонском университете в Сиэтле, где защитил степень бакалавра в области электромеханики. После был приглашен на обучение степени магистра технических наук в области ядерного инжиниринга Принстонского университета, где и схлестнулся в перепалке с профессором консервативных взглядов.
Молодой человек был абсолютно уверен в своих действиях, поскольку точно следовал указаниям мужчины в белых одеяниях, который по-прежнему посещал его в видениях, хотя и не столь часто. Это означало только одно, что Сайфуддин следует по предначертанному судьбой пути. Он знал, что делать и как делать. Осталось совсем немного времени…
***
- Вы заблуждаетесь в своих доводах, - уверенно заявил Сайфуддин.
- В чем же я ошибаюсь? – негодующе спросил профессор.
- В отношении плазмы. Если распад ядер является экспериментально доказанным фактом на примере атомных электростанций и испытаний, то синтез ядер до настоящего времени остается лишь теоретическим предположением…
- Плазменная технология основана на простом физическом принципе, - вступил в перепалку преподаватель. - За счет подачи энергии изменяются агрегатные состояния: твердое становится жидким, жидкое становится газообразным. Если добавить в газ дополнительную энергию, он ионизируется и переходит в насыщенное энергией состояние плазмы – четвертое агрегатное состояние.
Сайфуддин терпеливо выждал, когда закончит титулованный оппонент.
- Еще совсем недавно ученые были уверены, что плазма – это газ. Сейчас считается жидкостью, почти идеальной и сильно непрозрачной. Еще раньше, что это всего лишь физическая гипотеза. Нет ничего удивительного в трансформации наших представлений, - констатировал Сайфуддин. - Мы пытаемся объяснить процесс на основе существующих представлений, а это очевидно невозможно. Тут нужны совершенно новые подходы. Ответы необходимо искать скорее не на Земле, а в космосе, в исследовании природы явлений. Как не парадоксально, но сопоставлять нужно самое ничтожное малое, что известно человеку – атомы и электроны, с самым безграничным - Вселенной. По сути, Вселенная является плазмой, субстратом во всех агрегатных состояниях одновременно. Все звезды состоят из плазмы, пространство между ними заполнено плазмой, хотя и очень разряженной. Сущность явлений – одна и та же. Возникло из ничего, и очевидно, растворится в небытие. Различается только время протекания процесса.
В аудитории воцарилось молчание. Студенты с интересом наблюдали за развитием событий.
- Вы настаиваете на обязательном выполнении критерия Лоусена, - продолжил Сайфуддин. - Но за 50 лет было построено около 300 различных устройств для осуществления управляемого термоядерного синтеза. Все безрезультатно. В каждом конкретном случае критерий исполнялся не корректно. Реакция начиналась при значительно более низких температурах или со значительной задержкой времени.
Профессор вынуждено согласился. Дремавшие студенты, почуяв запах крови, стали активно заключать пари. Ставки были один к пяти в пользу профессора. Тем более, что в случае проигрыша Сайфуддину могло грозить исключение из университета за нарушение «Кодекса чести»[6], как возомнившим себя равным профессору, ведущим дискуссию по теме, в которой не имеет достаточных знаний, а значит намеренно затягивает учебный процесс.
- В экспериментах с токомаками или стеллараторами по удержанию плазмы остается одна нерешаемая проблема. Во-первых, необходимо от одной стенки камеры сначала разогнать частицы до сумасшедшей скорости, после у второй стенки затормозить, чтобы они не вылетели за пределы оболочки и снова разогнать. Это не говоря об электронах, скорость которых раз в тридцать больше. Во-вторых, коэффициент потерь в круговом цикле от перехода тепловой энергии плазмы в сотни миллионов градусов в механическую или электрическую в 300 градусов для вращения лопаток турбины и обратно должен бесконечно стремиться к единице, и это без учета потерь на излучение, то есть в тысячу раз меньше, чем требует критерий Лоусона.
Современные знания о плазме позволяют нам воспроизвести термоядерную реакцию из двух компонентов - дейтерия и трития. В прошлом веке мы были убеждены, что Солнце вырабатывает энергию как раз благодаря наличию в ядре этих двух компонентов. Однако многолетние наблюдения за Солнцем не позволили обнаружить дейтерий и тритий. Есть водород и гелий, составляющие 98 процентов массы звезды. Есть продукты его распада - протоны и электроны. Но продуктов синтеза, к которым относятся дейтерий и тритий обнаружить не удалось[7]. Нет теплопередачи от центра Солнца, где должны происходить термоядерные реакции и выделяться тепло к периферии, откуда энергия излучается. Как не парадоксально, но перенос тепла из глубин Солнца в корону осуществляется непостижимым способом - всего лишь звуком и магнитогидродинамическими волнами. Мы ни на шаг не приблизились к пониманию процесса образования плазмы, как именно протоны и электроны, входящие в состав солнечной короны, обеспечивают ее нагрев не разрывая звезду.
- Вы имеете свою теорию на этот счет? – спросил преподаватель. Все услышанное не удивляло, кроме одного – четкого и глубоко знания предмета дискуссии от молодого человека, который год назад убедил его, светилу с мировым именем, принять на курс в свою лабораторию.
- Основная причина неудач стоит в неправильном представлении о том, что в действительности является плазмой и, особенно при большом давлении и плотности, когда она приобретает свойства кристаллического тела[8].
- Вы так полагаете? – удивленно поинтересовался профессор. О таком физическом явлении, как кристаллизация плазмы при температуре в сотни миллионов градусов, это не слыхано, поскольку нарушает все законы физики.
Сокурсники приутихли. По рядам тихо передавался коэффициент ставок: семь к одному в пользу преподавателя.
- Основные уравнения, описывающие состояния плазмы, относительно просты. Математическому описанию не поддаются явления, наблюдаемые в пограничных зонах, где плазма переходит из одного физического состояния в другое, что еще раз обусловливает сложность взаимодействия заряженных частиц внутри контура. Многие процессы были изначально изучены в лабораториях, а затем обнаружены во Вселенной.
- Это уже интересно, - оживился профессор. – Как вы агрегируете эти формы? Можно подробнее?
- Как только плазма разогрета до нужной температуры, она кристаллизуется. Заряженные частицы перестают двигаться хаотически и самопроизвольно выстраиваются в стройный и сложный хоровод. Плазма дробится на плазменные шарики, которые обмениваются между собой мощнейшими потоками электронов, слипаются в единое целое и формируют трехмерную кристаллическую решетку, из-за чего газокинетическое давление в ней исчезает. Каждый отдельный шарик и есть шаровая молния, в котором протекают реакции ядерного синтеза. Эпицентр термоядерного взрыва, это сгусток слипшихся шаровых молний. Идут они за счет нейтронной плотности в центре шариков, а не посредством кинетической энергии столкновения частиц, что мы пытаемся воспроизвести в лабораторных условиях. Потому и зажигается термоядерный синтез при относительно низкой температуре.
Шипучий коктейль информации, непонятно каким образом систематизированный в голове, выдавал структурированный поток знаний. Иногда Сайфуддин удивлялся себе, каким образом он домыслил до таких умозаключений. Напрашивался только один ответ, который его вполне удовлетворял: на все воля Всевышнего.
- При превышении определенного критического тока электронов в плазме возникает своеобразная самоорганизующаяся диссипативная структура. Диссипативные структуры известны из синергетики - теории самоорганизации нелинейных систем, которые образуются в несколько стадий. Первоначально коллапсирующий энергетический пучок образует облако пространственного отрицательного заряда с потенциалом, равным средней энергии электронов. В это облако втягиваются ионы, образуя внутри облако ионов большей плотности. Когда ток влетающих в область коллапса электронов превышает критический, возникает своеобразное управление влетающими электронами, за счет поля рассеянных электронов и цепь обратной связи замыкается. Возникает фрактальная структура электронных и ионных слоев все нарастающей плотности, с все возрастающими напряженностями электрических и магнитных полей, наподобие матрешки…
Аудитория взорвалась бурными аплодисментами. Никто не мог так остро дискутировать с профессором, который внимательно слушал пояснения Сайфуддина. На его лице читались удивление и восторг. Широта взглядов и глубина познаний открывали перед молодым человеком поистине огромные перспективы. Но с другой стороны, аргументированная убежденность студента в безнадежности управления термоядерной реакции ставили под сомнение всю академическую науку вместе с его репутацией.
Студенты с интересом слушая доводы сокурсника, понизили коэффициент: три к одному.
- При очень высокой энергии частиц, плазма - это строго организованная в трехмерном пространстве система движущихся, а вернее колеблющихся, частиц в виде многослойного сферического конденсатора. Энергия шаровой молнии накоплена, именно, в этом конденсаторе. Только после того, как энергия частиц снизится до критического значения, и частицы уже не смогут совершать колебания без частых взаимных столкновений друг с другом, снова начинают действовать газовые законы. Наступает хаос, вся система лавинообразно разрушается, плазменный шарик скачком превращается в обычный сгусток хаотичных частиц с завораживающими эффектами как «перетяжка» и «змейка», и уже в строгом соответствии с современной теорией плазмы начинает интенсивно расширяться, переходя в стадию шаровой молнии и в итоге взрывается. Именно кристаллизацией плазмы объясняется тот факт, что ядерный синтез идет не микросекунды, а несколько секунд - пока светится эпицентр термоядерного взрыва. И чем больше размер плазмы, тем больше время ее жизни.
- Ваша теория не выдерживает критики, поскольку главной проблемой в плазме является объяснение происходящих явлений. При ядерной реакции и два ядра столкнуть непросто, а несколько ядер, еще и с электронами, что должно произойти в случае кристаллизации плазмы… Это просто не возможно! Все равно, что захотеть столкнуть Млечный Путь и Андромеду. Этого не будет никогда! – воскликнул профессор.
- Доказательство существования Солнца - само Солнце. Если требуются доказательства, не отворачивайтесь от него. Если мы что-то не можем описать и объяснить, то это не означает, что этого не существует. Вероятность изложенной мной теории при обычных ядерных реакциях ничтожна, а любые пояснения являются областью фантастики. И ваша реплика, профессор, тому наглядное подтверждение, - резюмировал Сайфуддин.
Аудитория нескромно отреагировала веселым смехом.
- Но именно это и происходит! – продолжил студент. - Мы до сих пор не можем понять, как и почему плазма переходит в шаровую молнию. И что важнее, не нужны дейтерий и тритий, и вообще какие-либо приготовления к синтезу. Получается, что термоядерную реакцию возможно запустить в любом месте и время с помощью подручных средств.
- Это как? – удивленно спросил профессор.
- Для понимания процесса необходимо хорошо знать теорию электричества и магнетизма, законы движения заряженных частиц в электрическом и магнитном поле, и свойства этих же полей созданных потоками заряженных частиц. Это как волосы на голове. Голова, как земной шар, а волосы – это электромагнитные волны. Когда дергаешь пучок волос, ощущаешь легкое возбуждение. Но дерни один волосок, почувствуешь сильнейший импульс пронизывающий насквозь.
- Интересно, как такое возможно? - возбужденно послышалось из аудитории.
Профессор остановил нарастающий гул и попросил Сайфуддина продолжить.
- В мире было много гениальных людей, приблизившихся к разгадке природы плазмы. Но только один человек успешно экспериментировали с вибрациями и электромагнитными волнами. Гениальный Никола Тесла[9], добившийся значительных результатов в экспериментах по волновой передаче энергии. Все слышали о Тунгусском метеорите[10], который взорвался в 1908 г. над Сибирью. – Аудитория раскатисто ответила одобряющим гулом. - Версий его происхождения огромное количество, но все сходятся в одном: это было огненное тело круглой или сферической формы, что обусловлено стадией твердой кристаллизованной плазмы до момента взрыва шаровой молнии. Цвет тела последовательно менялся от белого, желтого до красного, что соответствует спектральному анализу атмосферного термоядерного взрыва, и что интересней, идентичен анализу шаровой молнии.
- Откуда у вас имеется такая информация? – спросил профессор.
- Спектральный анализ ядерного взрыва на высоте хорошо известен. Снимок шаровой молнии случайно сделан китайскими учеными в 2012 г. во время съемки грозовых молний в горах. Он опубликован в журнале.
Профессор вспомнил статью в научном журнале на эту тему, но особого внимания ей тогда не придал[11].
- В протоколах опросов очевидцев Тунгусского метеорита отмечается, что различные световые явления стали наблюдаться в небе еще за три дня до взрыва, а снижение болида происходило по сложной изогнутой траектории с изменением направления движения без очевидного дымового шлейфа, что невозможно при прохождении физическим телом плотных слоев земной атмосферы, но вполне закономерно в случае плазмы. Мне не удалось найти различия между термоядерным взрывом и взрывом метеорита. При дальнейшем анализе стала понятна природа болида в довзрывной период. Фактически это генератор электрических процессов, на основе полевого термоядерного синтеза. Тесла сумел выделить одну волну, накачать энергией и эффектом резонанса передать импульс на расстояние. Он самостоятельно возбудил термоядерный синтез, который привел к образованию кристаллизованной плазы и, прекратив его поддерживать, последующему переходу в критическое состояние шаровой молнии и разряду мощностью, сопоставимой с термоядерным взрывом.
В начале своего выступления мной было сказано, что необходимо искать ответы на вопросы не столько на Земле, сколько в космосе, поскольку реакция плазмы идентична процессу образования Вселенной. Из ничего происходит взрыв. В пространстве формируется сфера, в которой рождаются и исчезают энергии, возникают упорядоченные взаимосвязи, образуются физические тела, галактики, звезды, планеты. Все как в плазме с кристаллическими шариками, - Сайфуддин задумался на мгновение. – До недавнего времени считалось, что Вселенная остывает и замедляется в своем расширении. Однако в 1988 г. ученые установили, что она, наоборот, ускоренно расширяется. Но откуда берется энергия? Ответ очевиден. Внутри шаровой оболочки нарушаются установившиеся электромагнитные взаимосвязи и они начинают разрушаться. Сфера превращается в газовый шар, который расширяется и в итоге взрывается, не оставляя следа. Процесс всего одной реакции в человеческом воображении растянут на миллиарды лет.
В аудитории повисла неопределенность. Сокурсники не смогли выявить очевидного фаворита. Итогом дискуссии стало закономерное уравнивание ставок. Однако попечительский комитет университета, разобрав по существу тему дискуссии, усмотрел необоснованное затягивание времени и проголосовал за исключение Сайфуддина из учебного заведения.
Сайфуддин к такому повороту событий был не столько готов, сколько безразличен. Он убедился, что его познания опережают современную науку и дальнейшее пребывание в учебном заведении теряет смысл. Он познал главное: возбуди атом – уничтожишь весь мир!