Александр А.Шпильман (alexandrshpilman78@gmail.com )

English

Открытие магнитных монополей или DSS элементов?

В Лаборатории электродинамических исследований "Протон-21" в Киеве с 1999 года проведено около 10000 успешных экспериментов по формированию сверхплотного состояния вещества (состояния электронно-ядерного коллапса) и сопутствующему фундаментальному преобразованию ядер с помощью сильноточного электронного драйвера в системе, аналогичной сильноточному высоковольтному диоду (см. Рис.1).

С.В.Адаменко и В. И. Высоцкий пишут:

Многократный анализ разных типов излучения и продуктов ядерных превращений, сопровождающих процессы формирования и последующего распада коллапса, свидетельствует о том, что в области коллапса в процессе импульсного самосжатия мишени достигаются условия (в частности, плотность вещества), близкие к тем, которые характерны для таких астрофизических объектов, как белые карлики и нейтронные звезды.

Рис.1. Взаимное расположение основных элементов экспериментальной установки.

Рис.2. Изображение фрагментов трека на поверхности алюминия в области 2 при разном увеличении.

Рис.3. Серия четырех последовательно увеличенных снимков одного и того же фрагмента макротрека на границы покрытия из алюминия на поверхности кремния: а, б - вид сверху на поверхность МДП-структуры; в, г - вход макротрека в объем пленки SiO2. находящийся на между кремнием и алюминием (вид сбоку). На последних снимках граница между светлой и темной областями соответствует границе между кремнием (ниже границы раздела) и алюминием (выше границы раздела).

В этих экспериментах регистрировались как "традиционные" продукты ядерных превращений ("нормальные" ядра с аномальным изотопным соотношением, быстрые протоны и дейтоны, жесткое гамма-излучение и др.), так и стабильные сверхтяжелые ядра с A > 270-300 и даже с A > 400.

Кроме того, в ряде специально поставленных экспериментов регистрировались результаты очень сильного упорядоченного термо-механического воздействия на поверхность многослойной мишени, удаленной от зоны коллапса и ориентированной перпендикулярно направлению на область коллапса. Результаты этого воздействия (см. Рис.2,3) представляют строго периодические пустотелые макроскопические треки (макротреки) в объеме и на поверхности мишени. Происхождение макротреков не может быть отождествлено ни с одной из известных частиц. Ниже выполнен анализ характеристик этих макротреков и проведено изучение свойств частиц (предположительно, частиц с магнитным зарядом), которые могут образовывать макротреки.

Проблема идентификации периодического пустотелого макротрека

Взаимное расположение основных элементов экспериментальной установки изображено на рис.1. Прохождение пучка в виде сильного импульсного тока J(t) между катодом и анодом приводит к появлению азимутального магнитного поля H_e(r). Под действием импульсного тока внутри анода формируется зона коллапса части вещества анода.

Многослойная мишень находилась от области коллапса на расстоянии около 10 см. Она представляла собой часть стандартной структуры металл-диэлектрик-полупроводник (МДП), состоящей из пластинки Si, покрытой тонким слоем SiO₂ и более толстым слоем Al. Регистрируемый след имел вид макроскопического пустотелого трека (канала) в форме осциллирующей траектории с постоянным периодом Л ~ 60 мкм, которая периодически углублялась в объем мишени сквозь слой Al (и отчасти сквозь SiO₂) и выходила на ее поверхность, одновременно совершая колебания с амплитудой около 20 мкм параллельно поверхности мишени. Суммарная длина непрерывной части трека равна L ~ 2000 мкм, его ширина 3.5 мкм, а толщина - около 1.3 мкм (примерно равна толщине слоя Al). На поверхности мишени возле мест периодического выхода трека из объема расплавленного и застывшего Al присутствует небольшое количество застывшего кремния. Направление оси симметрии траектории основного протяженного трека, состоящего из двух отрезков, примерно соответствовало направлению вектора напряженности азимутального магнитного поля тока H_e(r).

Общий вид поверхности МДП-структуры с осциллирующим треком и отдельные фрагменты трека на поверхности и в объеме Al, покрывающего подложку из Si, представлены на рис. 2-3.

Из рис. 2 и 3 следует, что трек присутствует только в тех пространственно разнесенных областях поверхности мишени (области 1 и 2), где имелось алюминиевое покрытие поверхности, причем трек на двух этих областях был очевидным продолжением движения одной неидентифицируемой частицы. В то же время в пространстве между двумя областями с алюминиевыми покрытиями какие-либо следы взаимодействия отсутствовали. Отметим, что слой из Al является парамагнетиком, а два остальных слоя МДП-структуры (Si и SiO₂) - диамагнетиками. Таким образом, сильное термо-механическое воздействие имело место только в пределах парамагнетика. Этот эффект наглядно демонстрирует рис. 3, на котором видно входное отверстие трека на торцевой поверхности алюминия. Это существенное обстоятельство будет учтено далее.

Проведем оценку минимальной энергии, необходимой для формирования макротрека. Если исходить из конфигурации периодического трека, то объем и масса расплавленного алюминия в пределах макротрека равны V_Al ~ 10^-8 см³, M_Al ~ ~ 2.7 х 10^-8 г. Исходя из удельной теплоемкости C ~ 0.9 Дж/г • град и величины удельной теплоты плавления AH ~ 30 Дж/г алюминия, легко определить минимальную энергию, которую необходимо затратить на нагревание и плавление алюминия в объеме макротрека:

Q_Al = (CAT + AH)M_Al ~ 1.5 х 10^-5 Дж ~ 10⁵ ГэВ. (1)

Если учесть дополнительную энергию, которая была затрачена на плавление и выброс кремния, на нагрев остальной (нерасплавленной) части алюминия, а также на ионизацию всех продуктов в области макротрека, то величина полной энергии может быть оценена как Q_tot ~ 2 х 10⁵ ГэВ. Удельное выделение энергии оказывается чрезвычайно большим, равным:

dQJdl = -Qtot/L ~ -10⁶ ГэВ/см. (2)

Отметим, что результаты (1) и (2) очень существенно (в 10⁶ раз) отличаются от данных, представленных в работе [1]. В этой работе сообщалось о регистрации на фотопленке аналогичных по форме периодических треков с удельным энерговыделением dW/dl ~ 1.5 ГэВ/см. Авторы отождествили их с результатом фоторегистрации "странного" излучения, которое они связывали с торможением монополей Дирака.

Ниже будет показано, что простое торможение частиц (в том числе с магнитным зарядом) не способно обеспечить выделение энергии (1) и (2) и обеспечить наблюдаемую форму трека. Возникает естественный вопрос о том, какая частица могла образовать такой строго упорядоченный макроскопический трек, выделив при этом очень большую энергию?

Постоянная длина периода колебаний осциллирующей траектории типа "тракторного следа" и одинаковый характер повреждения поверхности Al в пределах всех периодов трека свидетельствуют о том, что средняя поступательная скорость неидентифицируемой частицы вдоль всей траектории была неизменной. Если учесть все особенности траектории и очень большое энерговыделение, которое имеет место при взаимодействии частицы с мишенью, то очевидно, что формирование такой траектории может быть связано с двумя сценариями:

1. С поверхностью мишени взаимодействовала частица, имеющая очень большую кинетическую энергию W_k, которая намного превышала величину Q_tot, и поэтому большое выделение энергии dQ/dl не влияло ни на W_k, ни на характер движения частицы и особенности ее взаимодействия с мишенью.

2. Частица имела малую скорость v и относительно малую кинетическую энергию W_k, а регистрируемое очень большое выделение энергии и формирование макроскопического трека связаны с тем, что движущаяся неидентифицируемая частица стимулировала протекание энерговыгодных ядерных реакций вдоль траектории движения.

Первый сценарий является логически противоречивым и не согласуется с данными экспериментов. Это обусловлено тем, что частица с большой кинетической энергией должна иметь большой импульс. Однако это противоречит тому, что частица часто и упорядоченно изменяла траекторию и направление движения, а в одной точке произошло очень резкое (на угол, близкий к 180°) изменение направления движения. Такой характер движения соответствует частицам с малой энергией и малым импульсом. Но такие частицы не могут выполнить большую работу по разрушению поверхности мишени! Кроме того, такой сценарий не объясняет отсутствия трека на участке поверхности чистого Si, лежащей между двумя ограниченными слоями из Al, находящимися на поверхности общей подложки из Si.

Второй сценарий представляется более обоснованным, и мы рассмотрим его детально. В рамках этого сценария следует, что гипотетическая частица, взаимодействие которой с мишенью формирует специфический макротрек, должна удовлетворять ряду требований:

1. Она должна стимулировать протекание ядерных реакций с очень большим энерговыделением и локальным разрушением мишени.

2. Удельное энерговыделение, стимулированное частицей, должно быть одинаковым вдоль всего трека.

3. Она сама не должна участвовать в ядерных реакциях, т.е. должна попадать в зону реакции и покидать ее в неизменном виде.

4. Она сама должна влиять на формирование своей упорядоченной траектории.

5. Ее движение должно быть разным в парамагнитных и диамагнитных средах.

Очевидно, что такие требования не позволяют отождествить ее ни с одной из известных нейтральных частиц или частиц с электрическим зарядом. Есть очень веские основания предполагать, что такие особенности взаимодействия могут быть связаны с движением частицы с магнитным зарядом (аналогичной одной из разновидностей монополя Дирака).

Следует отметить еще одно обстоятельство. Исходя из вида макротрека (большое число строго периодических осцилляций) можно сделать заключение о том, что величина управляющего магнитного поля на протяжении всей прямой траектории (до точки обратного отражения в верхней части рис. 2) была примерно одинаковой. Это соответствует тому, что длительность формирования этой части трека была существенно меньше полной длительности импульса тока, равной T - 30-50 нс.

Если бы эта длительность была сопоставима с T, то период осцилляций в начале и конце трека были бы существенно разными. Исходя из этого можно предположить, что длительность форми рования этой части трека длиной L ~ 2 мм не превышала T₁ ~ 10 нс, а средняя продольная скорость движения гипотетической магнитнозаряженой частицы была больше, чем L/T₁ ~ 2х10⁷ см/с. Макро трек, идущий в обратном направлении от точки раз ветвления, был вызван, скорее всего, отражением от области локального магнитного поля, сильного по величине и направленного в противоположную сторону по отношению к полю тока. Исследования, проведенные с использованием вторично-ионного масс-спектрометра (SIMS), обнаружили присутствие в окрестности точки поворота макротрека (в области с радиусом около 15-20 мкм) большого количества локализованного железа и кобальта. Эти данные дают основание предполагать, что в этом месте находился небольшой фрагмент магнитоупо-рядоченной доменной структуры (микромагнита) с сильным полем, отразившим магнитозаряженную частицу. Присутствие дополнительного локального магнитного поля объясняет дальнейшее искривление траектории макротрека и изменение периода его осцилляций, что видно в правой нижней части рис. 2б.

The literature list

1. Urutskoev L.I., Niksonov V. I, Tsinoev V.T.//the Applied physics. 2000. № 4. C. 83.

……………………………………………………………………………………………………………………..…………………………

Авторы явно высказывают сомнения что след оставила некая обычная высокоэнергичная частица. Не уверенны что след оставили магнитные монополи. Особенно непонятно "очень резкое (на угол, близкий к 180°) изменение направления движения" и "в окрестности точки поворота макротрека (в области с радиусом около 15-20 мкм) большого количества локализованного железа и кобальта". Если неизвестная частица "стимулирует протекание ядерных реакций" то, почему появление новых элементов, "большого количества локализованного железа и кобальта", обнаруживается только в точке поворота "трека"? А главное, почему авторы уверены, что это трек, а не отпечаток? Дань привычки?

Также, "Следует отметить еще одно обстоятельство. Исходя из вида макротрека (большое число строго периодических осцилляций) можно сделать заключение о том, что величина управляющего магнитного поля на протяжении всей прямой траектории (до точки обратного отражения в верхней части рис. 2) была примерно одинаковой. Это соответствует тому, что длительность формирования этой части трека была существенно меньше полной длительности импульса тока, равной T - 30-50 нс." – можно предположить что собственное магнитное поле "трека" во много раз больше внешнего магнитного поля, в области установки мишени. В последнем варианте временные характеристики могут быть существенно другими, которые можно определить по характеру оплавления алюминия и прилегающего кремния. (При временах в 30-50 нс, скорее можно ожидать взрывное испарение, а не оплавление.)

Сделаем небольшое отступление от темы.

Многим известен такой показательный эксперимент: По поверхности наклоненного толстого листа меди или алюминия спускают постоянный магнит. Скольжение последнего сильно тормозится, и даже возникает впечатление что магнит сильнее прижимается к листу проводника. Аналогичный эксперимент – постоянный магнит бросают в вертикальную трубу из меди или алюминия.

Стандартное объяснение – движение магнита тормозят вихревые токи Фуко. Но умалчивается что суммарная масса электронов вовлеченных в вихревое движение во много раз меньше массы постоянного магнита. И потом, что мешает смещаться электронному вихрю вслед за скользящим магнитом?

Логично предположить что "свободные" электроны, в электрическом проводнике, фактически не являются свободными. Существует некая сетка электропроводных мостиков меж атомами проводника, по которым движутся электроны. Эта-та сетка и привязывает множество вихрей токов Фуко к кристаллической решетке. Но, эксперимент с заменой сплошного листа проводника на опилки, показывает что торможение движения постоянного магнита становится незаметным. Т.е. электропроводные "мостики" меж атомами проводника это не локальное явление. "Мостики" проявляют себя в макро-масштабах.

В эксперименте, показанном на Рис.1, сильнейшим импульсом электрического тока взрывается медный проводник анода диода. Продукт выброса взрыва, зафиксированный на мишени (Рис.2), может и есть тот кластер атомов проводника с двумя его "мостиками".

Что же представляю собой эти мостики. Самостоятельно, электронные облака атома их образовать не могут. Остается предположить, что это проявление еще не изученных неких свойств ядер атомов. При этом возникает вопрос – почему характерно наличие у "кластера" двух "мостиков"? Разделение происходит по неким характерным их индивидуальным свойствам? По спину, магнитному моменту, электрическому заряду?

Что мы знаем о ядре атома? Что оно состоит из протонов и нейтронов, а те, в свою очередь, состоят из кварков? А не являются ли эти "мостики" проявлением кварковой структуры барионов?

Почему же "мостики" явно проявились в подобном эксперименте? Потому что плотный электронный поток существенно увеличил их внутреннюю энергию? Увеличилась удельная масса "мостиков" и соответственно увеличился суммарный электрический заряд захваченных электронов? И высвобождение этих захваченных электронов, при распаде "мостиков", вызывало оплавление алюминия?

Впервые увидев своеобразный V-образный отпечаток в статье С.В.Адаменко и В. И. Высоцкого (см. Рис.2) сразу возникает ассоциация с тем, с чем приходится иметь дело в генераторах "аксионного поля". Приблизительно соответствуют и характерные геометрические размеры. А появление новых химических элементов, например, наблюдала M. Сью Бенфорд (см. "Предположительное открытие Аксионов"). Что интересно, использовался контакт алюминиевой фольги с рентгеновской фотопленкой.

Как можно проверить соответствие? По реакции "мостиков" на внешний магнитный векторный потенциал?

Тематическое содержание

СОДЕРЖАНИЕ