Странный вопрос, конечно, элемент водород, первый, легчайший! Так мы привыкли полагать со школьной скамьи. Но верно ли это? Логика и опыт жизни учат нас, что если что-то строится, то начинается с первого кирпича, как, например, дом. Атом водорода, точнее, частица протон – первый кирпич в строительстве атомных ядер. Массы и заряды всех атомных ядер кратны массе и заряду частицы протон. И по существующей теории, всё атомарное вещество вселенной началось образовываться с атомов водорода, от легчайших до самых тяжелых атомов. Через некоторое время после Большого взрыва в пространстве вселенной сформировалась однородная газовая среда из водорода. Случайные флуктуации (колебания) плотности в среде водорода привели к тому, что тут стали возникать неоднородности. А неоднородности запустили механизм сил гравитации. Допустимо считать, что сила гравитационного взаимодействия между атомами водорода странным образом увеличилась, неоднородности в газовой среде стали ещё больше. И так по нарастающей. Что привело в конечном итоге к созданию в пространстве вселенной протозвёзд, ещё не светящихся. Засветятся протозвёзды лишь тогда, когда плотность атомов внутри образований достигнет некоторого критического значения, и начнутся термоядерные реакции с выделением света и тепла. Именно в этих термоядерных «котлах» будут вариться последующие элементы системы Менделеева. А уж совсем тяжелые ядра станут получаться при взрывах звёзд (сверхновых). С точки зрения современных знаний, такая картина кажется невероятной, хотя, никто от неё отказываться пока не собирается. Альтернативы ещё нет. Водородное начало остаётся незыблемым…
Однако время идёт, наука не стоит на месте, получая новые сведения о мире вселенной, о веществе звёзд, планет, межзвёздном составе. То, что казалось раньше безусловным, теперь заставляет задавать вопросы. Недавно на канале «Хайтек» (высокие технологии) появилась статья «Металличность Солнца оказалась выше, чем считалось: что узнали астрофизики». Изучение Солнца ведётся десятки лет. Изучают звезду разными способами, в основном, методами спектроскопии и гелиосейсмологии. Цитирую: «С начала двухтысячных годов измерения, проведенные с помощью подобных методов, начали расходиться. Первый метод измерения показывал более низкое содержание тяжелых элементов, чем анализ звуковых волн. Однако результаты наблюдения за нейтрино подтверждают теорию высокой металличности гелиосейсмографов: они говорят, что количество тяжелых элементов на 9-58% больше, чем предполагает теория на основе спектроскопии. Учёные предполагают, что одним из возможных объяснений таких различий в измерениях может быть разница в концентрации химических элементов на поверхности и внутри ядра звезды. Если Солнце в процессе формирования собирало материал с протосолнечного диска неравномерно, то металличность его ядра могла бы быть на 5% выше, чем на поверхности. Пока это только гипотеза, которую смогут подтвердить или опровергнуть будущие измерения. Но эта гипотеза даёт надежду, что исследователи, использующие разные подходы для своих измерений смогут прийти к согласию и создать единую и непротиворечивую модель Солнца, а значит лучше понять, как устроены и другие звезды, расстояние до которых не позволяют использовать такое множество альтернативных инструментов. Тот факт, что внутри Солнца находится гораздо больше углерода, кислорода и азота «меняет понимание того, как образуются химические элементы, как звезды развиваются, как они живут и умирают».
Эта статья на «Хайтеке» ещё раз заставила вернуться меня к давней теме: началу системы элементов Менделеева. В феврале-марте 1984 года пришел к идее нового понимания причины явления атомной периодичности, где система элементов перестраивалась из таблицы в правильную спираль. Но разработал идею окончательно только в феврале 1986 года. В таблице Менделеева появилась дополнительная группа – группа добавочных нуклонов. Подобная группа указывает на то, что формирование новых элементов было отнюдь не таким простым и прямолинейным, так, как по кирпичику строят дом, снизу до верху. Но и сейчас учёные говорят о сложном пути строительства новых ядер элементов в реакциях термояда, многоступенчатом, от простых малонуклонных к многонуклонным. Тем более что ядра атомов имеют оболочечное строение, структура которых определяется квантовыми законами.
Академик Г. Н. Флёров (1913-1990 гг.), директор лаборатории ядерных реакций в Дубне, до последних своих дней был одержим поиском в природе элементов тяжелее урана. Известно, что уран – последний тяжелый элемент, который встречается в природе, пусть и в виде сложных соединений. Флёров, как и некоторые другие учёные, верили в то, что в природе должны быть элементы тяжелее урана. Но их так пока и не нашли. Лишь следы, треки в метеоритах, прилетающих на Землю из космоса, говорят о возможности существования таких сверхтяжелых элементов. Учёные ищут сверхтяжелые элементы, как мне думается, по двум причинам: или подтвердить существующую теорию последовательной эволюции звёзд во вселенной, где при взрывах сверхновых будут теперь появляться и элементы тяжелее урана, или, напротив, уйти от этой теории. Тогда полностью придётся менять взгляд на рождение и эволюцию атомарного вещества. Пока теория говорит о том, что элементы тяжелее металлов, появлялись постепенно в результате звёздных циклов: рождение, эволюция смерть звезды. Каждый цикл прибавлял массы ядер элементов. Но есть ли предел этих звёздных циклов или его нет – вопрос открытый.
Имеются, однако, робкие основания говорить о другом сценарии. Похоже на то, что все элементы тяжелее урана – распались. И механизм появления этих сверхтяжелых элементов иной, отнюдь не звёздный, быстрее – квантовый. Когда-то во вселенной сверхтяжелых элементов было много, очень много. Они вошли в состав первых протозвёзд, потом звёзд других поколений и, наконец, нашего Солнца и первых четырёх планет Солнечной системы. Продуктами распада, деления этих сверхтяжелых элементов стали в том числе и металлы. И то, что в центре Солнца их может быть много, только подтверждает гипотезу о существовании сверхтяжелых элементов. Кстати сказать, ядро Земли на 80% состоит из железа и других тяжелых элементов. Можно полагать, именно распад и деление сверхтяжелых элементов и стали источником термической энергии во вселенной, а не водород и гравитация! Мне думается, пусть тайно, без огласки, но академик Флёров, можно предполагать, как и некоторые другие учёные, сомневались (или начинали сомневаться) в термоядерном истоке энергии звёзд и Солнца. Слишком невероятной выглядела эта картина солнечного термояда: из ядер водорода лишь одной силой гравитации зажечь термоядерную реакцию!.. Учёные на специальных установках с огромными затратами ресурсов и энергии 70 с лишним лет бьются и не получают результат. А тут в открытом космосе – водород и гравитация – и нате вам кушать!.. Вероятно, даже подсознательно, учёные искали пути отступления от теории термояда. А куда двигаться?! Только в сторону сверх-сверхтяжелых элементов! Только их распад и деление могли непротиворечиво объяснить возникновение термической энергии во вселенной!
Кстати сказать, в марте 1990 года я встречался с академиком Г. Н. Флёровым в Москве, у него дома. Привёз ему свою работу (по совету товарищей) с идеей нового понимания причины атомной (ядерной) периодичности, где Таблица элементов Д. И. Менделеева перестраивалась в спираль. Посидели, поговорили. В беседе я затронул тему начала Периодической системы элементов Менделеева: с водорода она начинается или водородом заканчивается? Так что, не ведая того, может быть, дал повод Флёрову укрепиться в своих поисках сверхтяжелых элементов... Летом 1990 года я перезвонил Г. Н. Флёрову по телефону. Он сообщил, что мою работу передал Г. Б. Бокию. Когда-то академик Флёров, как директор лаборатории ядерных реакций ОИЯИ, принял такое решение: своему многолетнему сотруднику Юрию Цолаковичу Оганесяну он поручил заниматься темой получения новых трансурановых элементов на ускорителе лаборатории, а сам взялся за тему нахождения сверхмассивных элементов в природе. Он действительно верил в их существование! В этом его поддерживал академик Виталий Лазаревич Гинзбург. Но неясно, они верили в сверхтяжелые элементы как бывшие когда-то и распавшиеся, или как народившиеся при взрыве последних сверхновых? Можно толковать и так и эдак.
Мне же думается, что более реалистична первая версия. Потому что та огромная термическая энергия, которую мы видим в эволюции звёзд, не может возникнуть изначально из сжимаемого гравитацией водорода, такой сценарий выглядит совершенно нереальным. Источником термической энергии во вселенной может быть только распад и деление сверхтяжелых и тяжелых ядер. И обилие различных химических элементов проистекает именно отсюда, в результате деления и распада. Механизм синтеза сверхтяжелых элементов во вселенной, по-видимому, имеет квантовую природу. Конечно, сверхмассивные ядра атомов не могут возникнуть враз, одномоментно. Странным покажется говорить здесь о технологии генерации протонов и квантовом холодном ядерном синтезе из них сверхмассивных ядер. Но что-то подобное у природы непременно есть! Во всяком случае, такая версия выглядит более убедительной, правдоподобной, чем версия с водородом и гравитацией. Сейчас трудно говорить о деталях механизма генерации и синтеза сверхмассивных ядер, многого мы ещё не знаем. Можно лишь предположительно указать место, где всё это происходит. Это войды, так называемые пустоты космоса, которые как бы лишены атомарной материи, но где и творится эта самая атомарная материя. В войдах плотность и давление материальной среды физического вакуума максимальны. Войды, можно сказать, «родильные дома» атомарного вещества. Там ещё нет термической энергии, только квантовая энергия флуктуаций элементов среды физического вакуума.
В заключение хотелось бы сказать ещё об одном начале Периодической системы Менделеева, о котором до сих пор не утихают споры. Речь идёт о ньютонии и коронии. Их ввёл в систему элементов сам Менделеев, и поставил на первое место, даже раньше водорода. Короний через некоторое время станет элементом гелием, первым инертным газом. Его впервые обнаружили именно на Солнце, в короне светила. А ньютоний пришлось из Таблицы Менделеева всё же убрать, так как он химическим элементов не является. Менделеев поставил ньютоний самым первым элементом, как первичный элемент среды эфира. Великий химик признавал существование эфира и считал среду основой атомарной материи, созданной из движений элементов эфира. В чём-то Менделеев был прав. Современная физика идёт постепенно к подобным выводам, а именно, частицы, которые слагают атомарное вещество, а также всевозможные поля, не инородны среде физического вакуума, а есть различные формы динамик этой среды.