Сергей Язев - Лекции о Солнце

Почему же мы все-таки уверены, что теория термоядерного синтеза в центре Солнца верна?

Можно заметить, что есть люди, которые отрицают эту теорию до сих пор. Автору лично известен как минимум один человек, который утверждает, что термоядерный синтез в ядре Солнца невозможен. Его аргументы таковы: в центре Солнца водород уже давно превратился в гелий, и реакции должны были давно прекратиться, потому что водородное топливо в ядре звезды уже кончилось. А ближе к поверхности Солнца термоядерные реакции невозможны, поскольку там недостаточно высоки температуры и плотность…

В свое время в Доме Книги (здании компании «Зингер») в Санкт-Петербурге был целый отдел, где продавались книги, изданные авторами на собственные средства. В некоторых из них жестко критиковались теория относительности и другие научные теории, в том числе и теория ядерного синтеза в приложении к звездам и Солнцу. Предлагались иные версии. Насколько мне известно, есть и сегодня (или были недавно) последователи Н. А. Козырева, развивающие его идею процесса преобразования времени в энергию в недрах звезд.

Тем не менее, эти альтернативные концепции в энциклопедиях и учебниках не упоминаются. Неужели дело в крайнем консерватизме официальной науки (в чем ее упрекают оппоненты), которая не допускает конкуренции и новых свежих идей?

Дело совсем не в том.

Выше уже говорилось, что научный метод строится на нескольких базовых принципах (подробнее об этом сказано в моей книге «Мифы минувшего века»).

Первый принцип называется принципом верификации . Его смысл состоит в следующем: любое научное утверждение должно быть доказано. Пока нет надежных доказательств, в утверждение еще не есть научная теория, а только гипотеза, которая может оказаться неверной.

Второй принцип, известный как принцип фальсификации , утверждает: любое научное утверждение должно быть проверяемым. Научная гипотеза должна обязательно выдвигаться в комплекте с предложениями, как можно эту гипотезу проверить. Эти предложения, как правило, выглядят таким образом: если гипотеза А верна, то должен наблюдаться эффект В .

Кроме того, новая научная гипотеза не должна противоречить уже известным, надежно доказанным данным. Она обязана включить в себя и их (возможно, объяснив по-новому)! Этот третий принцип обычно называют принципом логичности.

На самом деле научный метод основан не только на упомянутых принципах, но мы остановимся на этих, самых важных.

Может ли концепция термоядерного синтеза в недрах Солнца подтверждаться какими-то предсказаниями, сделанными в рамках этой концепции? Можем ли мы проверить эти предсказания на практике? Если прогнозы, основанные на проверяемой концепции, подтвердятся, мы получим мощный довод в пользу ее правильности.

Проверить на практике теорию термоядерного синтеза крайне сложно. Дело в том, что реакции текут в ядре Солнца, до которого нам не добраться! Эти реакции скрыты под гигантской толщей раскаленной плазмы. На первый взгляд, невозможно точно сказать, что именно разогревает Солнце изнутри – термоядерный синтез либо что-то иное, – например, множество маленьких человечков, которые сжигают какое-то топливо в печке.

Но оказывается, способ проверки существует. Давайте вспомним о нейтрино! Это частицы, которые практически не взаимодействуют с веществом и способны пройти сквозь всю толщу Солнца (или Земли), даже не заметив этого. Согласно теории термоядерного синтеза, любая звезда, в недрах которой идут термоядерные реакции, должна извергать громадное количество нейтрино. Изложенная в предыдущей лекции теория способна сказать, сколько частиц должно выходить из недр светила. Если нам известна общая светимость Солнца, мы можем рассчитать, сколько протонов в ядре светила должны ежесекундно вступать в реакцию, чтобы обеспечить известный выход энергии. Согласно теории, образование одного ядра атома гелия (альфа-частицы) сопровождается выходом двух нейтрино. Кроме того, теория предсказывает, какая именно энергия выделяется при этом процессе.

Соответствующие расчеты дают астрономическое число: при данной светимости, если теория термоядерного синтеза верна, в недрах Солнца должны производиться 10 38нейтрино в секунду! Эти частицы летят от Солнца во все стороны. Зная расстояние от Солнца до Земли, опять-таки нетрудно вычислить, какова должна быть плотность потока нейтрино на нашей планете. Здесь солнечных нейтрино на единицу площади, конечно, будет гораздо меньше, но все-таки очень много: расчеты показывают, что на каждый квадратный сантиметр на Земле каждую секунду должны падать 100 миллиардов нейтрино!