Напечатать документ Послать нам письмо Сохранить документ Форумы сайта Вернуться к предыдущей
АКАДЕМИЯ ТРИНИТАРИЗМА На главную страницу
Сухонос С.И.
Масштабная гармония Вселенной.
Глава 1.3. Классификационные границы в масштабной структуре Вселенной

Oб авторе
В предыдущих главах было показано, что наиболее типичные представители 13 основных классов объектов Вселенной расположены на М-оси со строгой периодичностью через 5 и 10 порядков. При этом мы использовали среднегеометрические размеры выбранных объектов. Напомним, что этот параметр определялся как средняя точка масштабного диапазона существования объектов. Для этого на М-оси отмечались размерные границы для каждого исследуемого класса (минимум и максимум), затем находилась средняя точка полученного отрезка.
Логическое развитие этой схемы в свое время и привело автора к построению Волны Устойчивости. И тут неожиданно оказалось, что модель ВУ обладает дополнительными эвристическими возможностями. Например, во многих случаях допустимый диапазон размеров объектов совпадает с точками пересечения ВУ и М-оси, а масштабная длина этого диапазона во многих случаях равна 5 порядкам. Т. е. не только основные объекты 13 классов Вселенной расположены друг от друга на расстоянии 5 порядков, но и масштабный диапазон 11 из них тоже почти всегда равняется 5 порядкам. При этом каждая верхняя полуволна ВУ, имеющая масштабную длину в 5 порядков, как мы уже говорили, «заселена» в основном структурными объектами, а каждая нижняя полуволна — ядерными объектами.
Более того, оказалось, что верхние и нижние точки перегиба ВУ также являются классификационными границами, но уже внутри каждого из 13 классов. Поскольку особые точки на ВУ (точки перегиба и точки пересечения с М-осью) чередуются через 2,5 порядка, то эта модель задает нам иерархическую масштабную классификацию. В этой классификации есть крупные ячейки, масштабная длина которых равна 20 порядкам. Эти крупные ячейки разделяются на ячейки по 10 порядков, которые, в свою очередь, разделяются на ячейки по 5 порядков, а те — на ячейки по 2,5 порядка. Более того, как будет показано, имеют физически реальный смысл и ячейки в 15 порядков. Все это говорит о сложном сочетании различных классов друг с другом. Вряд ли это можно принять за случайность, поэтому у автора родилось предположение, что ВУ, построенная на первом этапе просто как образ устойчивости объектов, является еще и удобной классификационной матрицей для масштабного разделения этажей Вселенной. Покажем, насколько это предположение соответствует фактам.
Начнем анализ с наиболее крупного классификационного разделения ВУ на три одинаковых участка, примерно по 20 порядков каждый.

1.3.1. Типы Взаимодействий в масштабной иерархии Вселенной

В настоящее время науке известны и в различной степени ею изучены четыре взаимодействия: слабое, сильное, электромагнитное и гравитационное. Принципиально важно отметить, чтокаждое из них обладает различной степенью воздействия на материю в зависимости от масштабного уровня 18. Если этот факт не замечать, то можно прийти к неверным утверждениям. Так, Дж.Уилер писал: «Часто говорят, что «константа связи гравитационного поля мала». Однако такого рода утверждение в рамках классической физики лишено какого-либо смысла, ибо не существует естественного масштаба для сравнения физических эффектов»19. О чем здесь идет речь? Да о том, что на различных масштабных уровнях соотношение сил взаимодействий существенно отличается. И все взаимодействия необходимо рассматривать только с учетом их роли в определенных областях масштабов. Посмотрим, опираясь на научные данные, как эти взаимодействия «заселяют» М-ось (см. рис. 1.9).


Рис. 1.9. Расположение на М-оси четырех типов взаимодействий.
Вверху — упрощенный целочисленный вариант. Внизу приведены 2 варианта подсчета точных значений для точек А, В и С и интервалов для трех взаимодействий

I — МЕГАИНТЕРВАЛ. При рассмотрении взаимодействия звезд и галактик гравитационное взаимодействие оказывается решающим фактором, тогда как ни о слабых, ни о сильных, ни о даже электромагнитных силах здесь можно не упоминать, настолько ничтожны результаты их воздействия на мегауровне Вселенной.
«Если говорить о любом космическом объекте в целом, будь то планета, звезда, галактика и т.д., то ни в одном из них магнитные силы не играют главенствующей роли, определяющей само существование объекта. Всюду основная роль принадлежит силам гравитации»20. Причина здесь в том, что с ростом массы объекта заряженные частицы экранируют друг друга, что приводит к компенсации их электрических и магнитных полей. Это как бы нейтрализует электромагнитное поле вещества. Естественно, что масса частиц и их гравитационное поле не экранируются ничем. Поэтому с переходом ко все более крупным объектам энергия электромагнитного поля растет не пропорционально общему числу частиц объекта, а медленнее.
«Гравитационное взаимодействие отличается от электромагнитного тем, что все частицы имеют массы одного знака, включая и античастицы. В результате этого роль гравитационного взаимодействия, безнадежно слабого в мире элементарных частиц, при переходе ко все большим масштабам возрастает и в масштабах Вселенной абсолютно преобладает1. Поэтому если в малых объемах... магнитные силы могут полностью управлять поведением вещества, то в планете, звезде или галактике в целом этого уже нет, а в еще больших областях, существенно превышающих размеры отдельных галактик, динамическая роль магнитного поля, видимо, ничтожно мала»21.

II — МАКРОИНТЕРВАЛ. Весь макромир, в котором живет и действует человек, — это мир, в котором основным архитектором и строителем является электромагнетизм. За счет того, что эта сила имеет равноценные «полюса» — притяжение и отталкивание, природа путем огромного количества комбинаций этих сил строит на различных масштабных уровнях невероятное количество типов систем (здесь уместна аналогия с бинарным языком компьютерных программ).

А — «ТОЧКА ПЕРЕХОДА». Однако роль электромагнитных сил ослабевает не только по мере продвижения в мегамир, но и по мере погружения в микромир. Так, на ядерных масштабах силы электромагнитного взаимодействия уже гораздо слабее сил сильного взаимодействия. «Ядерные силы велики по абсолютной величине... Для примера достаточно сказать, что обусловленная ядерными силами энергия связи простейшего ядра (дейтрона) равна 2,26 МэВ, в то время как обусловленная электромагнитными силами энергия связи простейшего атома (водорода) равна 13,6 эВ»222.
Однако ядерные силы являются наиболее сильными лишь в узком диапазоне М-оси. «Ядерные силы сильно изменяются с изменением расстояния; на расстоянии 1 ферми ядерные силы между протонами в 35 раз больше сил электрического отталкивания и в 1038 раз больше гравитационного взаимодействия. На расстояниях меньше 0,7 ферми ядерные силы действуют как силы отталкивания, на расстояниях больше 0,7 ферми — как силы притяжения; на расстоянии 2 ферми их действие равно нулю»23.

III — МИКРОИНТЕРВАЛ. Если углубиться в микромир дальше, то окажется, что слабые взаимодействия, которые на масштабах атомных ядер примерно в 1013 раз слабее сильных, через 2–3 порядка оказываются преобладающими над всеми видами взаимодействий. Таким образом, масштабы доминирующего действия слабых сил, которые отвечают за распады элементарных частиц, ядер и других микрообъектов, уже совершенно микроскопичны. «Эксперименты, выполненные… на пучках нейтрино высоких энергий, показали, что… радиус действия сил слабого взаимодействия по крайней мере в 100 раз меньше радиуса действия ядерных сил. При этом вся «слабость» слабого взаимодействия обусловлена малостью их радиуса»24. Из этого не следует, что роль этих сил во Вселенной мала. Она столь же велика, как и роль электромагнитных, гравитационных и сильных взаимодействий. Ведь кроме распада слабые силы инициируют рождение и превращение частиц25.
Следовательно, сила каждого взаимодействия меняется на разных масштабах, и каждое из них ответственно за тот или иной этаж строения Вселенной. Образно говоря, в природе существует своеобразное разделение труда между взаимодействиями: слабые силы доминируют в микромире, электромагнитные — в макромире, гравитационные — в космосе.

Итак, мы видим, что каждое из взаимодействий играет во Вселенной очень важную структурообразующую роль в первую очередь на своих масштабных этажах. И там, где «командует» одно из них, оно практически «не допускает» к существенному воздействию на материю другие взаимодействия. Если существуют масштабные «зоны» доминирования для каждого из взаимодействий, то между ними должны быть и «стыки» — такие масштабные уровни, на которых четко прослеживается «передача эстафеты» от одного вида взаимодействия другому.
Гипотеза автора состоит в том, чтокаждое из взаимодействий (гравитационное, электромагнитное и слабое)занимает на М-оси одинаковый масштабный интервал. Тогда весь масштабный интервал Вселенной можно разделить на три равных участка.
Если гипотеза автора верна, то точки перехода от одного вида взаимодействия к другому должны обладать резко выраженными особыми свойствами. Давайте проверим эту гипотезу.

ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ РАСЧЕТА ТОЧЕК ПЕРЕХОДА. Для определения границ между тремя взаимодействиями необходимо М-интервал в 61 порядок разделить на 3 участка, что даст нам длину каждой трети в 20,33 порядка (см. рис. 1.9).
Произведем на М-оси соответствующую разметку и посмотрим, какие при этом значения размеров мы получили. Чисто условно назовем каждый из трех участков соответственно: Микро-, Макро- и Мегаинтервалом.

ТОЧКА А. Если отложить от левой крайней точки в (–32,8) порядка, условно от точки 0, длину трети М-интервала в 20,33 порядка, то мы получим модельную точку А на М-оси:

(–32,8) + 20,33 = (–12,47),

соответствующую размеру 3,4 · 10–13 см.
Согласно эмпирическим данным26 сильные взаимодействия перестают действовать на расстоянии 2,2 ·10–13 см, т. е. размер на М-оси, где наблюдается переход от сильных взаимодействий к электромагнитным, равен 10–12,66 см. Отклонение от полученного нами модельного значения — всего 0,19 порядка 3.
ТОЧКА В. Далее отложим от размера максимона (от точки 0) две трети М-интервала и получим другую характерную точку — точку В:

(–32,8) + (20,33 · 2) = 7,86.

Согласно гипотезе автора данный размер (107,86 см) должен разделять масштабные этажи доминирующего воздействия электромагнитных взаимодействий от масштабных этажей доминирующего воздействия гравитационных взаимодействий.
Посмотрим, так ли это? Для этого нам необходим массив данных об однотипных телах, которые имели бы размеры как меньшие, чем 107,86 см, так и большие.
Лучше всего для этой цели подходят тела Солнечной системы. В ней можно встретить объекты широкого спектра размеров: микропылинки, микрометеориты, метеоры, астероиды и т.д. Все эти объекты имеют чаще всего неправильную и осколочную форму, которая обуславливается локальными взаимодействиями атомов и молекул.
Однако чем больше размеры тел, тем сильнее роль гравитации, и, уже начиная с больших планет, за форму отвечает только она. В отличие от электромагнетизма гравитация имеет только один «полюс» — притяжение. Она как бы «говорит» на языке, в алфавите которого — единственная буква. Гравитация может выполнять только одну функцию — собирать, стягивать объекты друг к другу. В силу этого гравитация в пределе своего воздействия в состоянии создавать только шары. Собирательные силы ее притяжения всегда имеют единственную точку в центре масс каждого тела, которая при потере кинетической энергии этим телом становится и геометрическим центром сферического тела. Поэтому все планеты и звезды так удивительно однообразны по форме: они сферичны.
Переход от хаотичной формы космических тел к сферической форме как раз является индикатором перехода от доминирования электромагнетизма к гравитации. Так, например, для кристаллических плотных тел переход от бесформенных астероидов к идеальной форме шаров планет и далее — звезд происходит в районе сотен километров (см. рис. 1.10).
Мы видим, что начиная с микропылинок и вплоть до крупных астероидов на протяжении почти 15 порядков (!) в космосе в подавляющем числе случаев встречаются исключительно бесформенные тела, которые имеют нулевую симметрию — они асимметричны. Но как только мы проходим порог в несколько сот километров, так в дело вступает гравитация, которая создает почти идеальные сферические тела 4.
Согласно современным гипотезам все космические тела образовались за счет сгущения из космической пыли. Это соединение частиц в единый объект происходило за счет электромагнитного сцепления. Начиная от первичных кристаллических зародышей, которые еще могли бы быть симметричными, дальнейший рост космических тел быстро приводил к потере симметрии (см. рис. 1.10).

Солнце (1011)
Миранда (107,7)
Мимас (107,59)
 
Космические пылинки под микроскопом
(10–4) 		Космические частицы (10–1) Кусок метеорита (102) Фобос (106,36) Амальтея(107,42)
Рис. 1.10. Скачок от ноль-симметрии к бесконечной симметрии при переходе через границу значений (107,48 см ~ 300 км) на М-оси.
В скобках даны характерные размеры в сантиметрах. Вверху показана сферическая форма звезд без учета их положения на М-оси

Вплоть до астероидов в космосе образовывались только бесформенные тела. Но как только был перейден определенный порог размеров, гравитационные силы, преодолев сопротивление электромагнитных сил, сразу же создали «шары», при этом произошел предельный скачок симметрии — от нуля до бесконечности!
Безусловно крайне интересно определить с предельно возможной точностью, на каком размере происходит такой предельный скачок симметрии. Для этого необходимо исследовать форму малых планет, имеющих размеры в сотни километров. Это оказалось возможным сделать только после полета американских спутников к далеким планетам, которые передали на Землю изображение малых планет.
Выяснилось, что сферическую форму имеют следующие малые планеты астероидного пояса: Церера (1000 км), Паллада (530 км) и Веста (530 км)28. Известны планеты и меньшего диаметра, которые имеют сферическую форму, например Миранда (диаметр 500 км) — маленькая луна Урана, или например Мимас29 — спутник Сатурна, диаметр которого равен 390 км. С другой стороны, спутники, размеры которых меньше 300 км, имеют беспорядочную форму, например спутник Сатурна — Ида 30 или самый большой из малых спутников Юпитера — Амальтея31 (265 · 150 км), не говоря уже о таких телах, как спутники Марса — Фобос (23 км) и Деймос (16 км).
Итак, оказалось, что все тела вплоть до Амальтеи (265 км) имеют беспорядочную асимметричную форму. Однако уже начиная с размеров 390 км, которые имеет спутник Сатурна Мимас, форма приобретает строго сферическую симметрию. Следовательно, переход осуществляется в диапазоне размеров от 300 до 400 км, или на М-оси между точками 7,48…7,6.
Мы видим, что полученное нами модельное значение 7,86 имеет отклонение всего в 0,26 порядка от правой границы эмпирически определенного интервала. На 40 порядках это дает погрешность менее 1%. Удивительный результат!
Этот результат будет еще более удивительным, если использовать следующий расчет.
Второй вариант расчета точек перехода. Общеизвестно, что размер Метагалактики (правая граница М-интервала — точка С) до сих пор уточняется. Поэтому вряд ли корректно использовать его для точного расчета.
Однако левая граница М-интервала (фундаментальная длина — точка 0) не вызывает до сих пор ни у кого никаких сомнений.
Столь же надежной является эмпирически полученная граница перехода от сильных взаимодействий к электромагнитным (точка А = 2,2 · 10–13 см, т.е. 10–12,66 см).
Если масштабную длину от точки 0 до точки А принять за эталон (32,8 – 12,66= = 20,14) и отложить его вправо 2 раза, то мы получим новое разбиение и новое значение для точки В.
Точка В = (–12,66) + 20,14 = 7,48.
Степень десяти в точке В (107,48 см) дает размер космических объектов в 300 км, который больше размера хаотичной Амальтеи (265 км), но меньше размера сферического Мимаса (390 км). Поэтому именно этот размер (~300 км) можно считать переходным от электромагнитных сил к гравитационным. В этом случае спутники и малые планеты, размеры которых меньше 300 км, должны быть бесформенными телами, а вот планеты, диаметр которых 300 км и выше, должны быть сферичны.
Подведем итог модельным расчетам. Оба варианта расчета определяют значение точки перехода от электромагнитного интервала (II) к гравитационному (I) в диапазоне 300–700 км, что согласуется с эмпирическими данными. В то же время сложные расчеты координаты этого перехода, сделанные в свое время классическим путем 32, дали значение в...2800 км. Отсюда следует, что модель ВУ позволяет получать более точные границы, чем — классическая физика.
Опираясь на полученные (по второму варианту расчета) более точные координаты первой трети интервала (точка А), можно уточнить и модельный размер Метагалактики (точка С). Он равен:
–32,8 + 20,14 · 3 = –32,8 + 60,42 = 27,62.
Эта степень (27,62) соответствует размеру 4,2 · 1027 см, что как минимум в 2 раза меньше теоретического космологического размера Метагалактики.
Правда, еще совсем не обязательно, что размер 1027,62 см является размером Метагалактики. Возможно, что это — лишь граница действия гравитационных сил — своего рода гравитационный горизонт Метагалактики, за которым гравитация уже не в состоянии формировать какие-либо структуры, и их формируют другие, «мета-метагалактические» силы, которые, кстати, могут так же, как и сильные взаимодействия, занимать на М-оси всего 0,5 порядка, т.е. диапазон от 5·1027 до 15·1027 см.
Итак, даже если не менять правую границу М-интервала Вселенной (подсчитанную по первому варианту), то с погрешностью менее 1% мы путем простого арифметического деления М-интервала на три участка получим левую и правую масштабную границу доминирующего воздействия на вещество — электромагнитных сил. Уже этот результат сам по себе феноменален, ведь вся «теория» исходит из простой идеи масштабной симметрии, а весь «расчет» — из доступного школьнику деления отрезка на три равные части. Как бы ни был смехотворно прост этот подход, он дает столь точный результат, что возникает предположение о гораздо более простых законах устройства Вселенной, чем может предположить самый даже фантастический ум. Ведь при вполне разумной корректировке (подсчет по второму варианту) мы почти без ошибки находим порядок пограничного размера между электромагнитным и гравитационным взаимодействием — 7,48.
Спрашивается, откуда берется в природе столь высокая точность разделения всего М-интервала на три равных участка?
Заканчивая этот раздел, обратим внимание еще на одну особенность полученной масштабной схемы взаимодействий (см. рис. 1.9).
Симметрия расположения взаимодействий на М-оси «нарушена»: на стыке слабого и электромагнитного взаимодействия на узкой масштабной полоске в 0,5 порядка (точка А) доминируют сильные взаимодействия. Тогда на стыке электромагнитного и гравитационного взаимодействий также можно предположить существование аналогичной «полоски» (точка В), занятой некой пятой силой.
Казалось бы, никакой пятой силы в природе нет. О чем это говорит? Либо нарушена масштабная симметрия, причем это нарушение носит глобальный характер. Либо пятая сила в природе существует, но до сих пор в эксперименте не обнаружена, поскольку она действует вокруг точки В (~300 км) в узком масштабном диапазоне всего в полпорядка. Причем, возможно, что, так же как сильные взаимодействия «спрятаны» в недрах атомов, так и пятая сила «спрятана» в недрах звезд (и планет?).

1.3.2. Масштабные классификационные ячейки по 5, 10 и 15 порядков

Напомним, что масштабными ячейками в нашей работе являются масштабные интервалы, в которых существует рассматриваемый масштабный класс систем.
Границы этих ячеек определяются пересечениями модельной синусоиды ВУ с М-осью. Они разделяют 13 основных масштабных классов вселенских систем (см. рис. 1.7).
Любые границы имеют собственную ширину, и масштабные границы — не исключение. Они образуют своего рода тамбурные, переходные участки на М-оси длиной в 1 порядок.
Объекты, расположенные в этих «тамбурах», могут быть отнесены как к предыдущему масштабному, или размерному классу, так и к последующему. Поэтому если в размерных зонах соответствующих пересечений М-оси с ВУ можно установить наличие каких-либо спорных (с классификационной точки зрения) объектов, то это будет являться крсвенным свидетельством объективности ВУ-классификации.
Итак,ВУ— это лишь модель, а существуют ли границы для размеров объектов в действительности? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть массив эмпирических данных.
Начнем с биосистем. Начнем с них в первую очередь именно потому, что из всего ряда объектов вдоль М-оси данные по граничным размерам биосистем наиболее известны науке.
Еще В.И. Вернадский интересовался вопросом предельных размеров для живых систем. За мельчайшую частицу живого он принял вирус. Этот выбор далеко не случаен и до сих пор имеет научную силу. Дело в том, что главнейшим признаком живого, отличающим его от неживого, является способность воспроизводить подобную себе копию, что невозможно без ДНК (или РНК). Именно вирусы являются минимально возможными живыми системами — «это небольшое количество генетического материала (ДНК или РНК), заключенного в защитную белковую оболочку»35. Отдельно существующие белки не в состоянии осуществить воспроизводство, также не существует в природе и «голых», отдельно существующих, ДНК или РНК.
Размер наименьшего из известных науки вирусов, вируса табачной мозаики5 (ВТМ), равен 1,5·10–6 см. Размер наибольшего из известных науке вирусов — 5,3·10–6 см 36. Мы видим, что по своим размерам эти объекты попадают в размерный диапазон переходного класса (10–6 — 10–5 см), между 5-м и 6-м классом, там, где М-ось пересекается с ВУ. Наш подход говорит о том, что все объекты этого диапазона размеров относятся к переходному «тамбурному» классу.
Именно поэтому до сих пор идут споры, считать ли вирусы живыми или неживыми системами. Ведь «вирусам… свойственны лишь некоторые, но не все черты, характерные для живых организмов»37. В частности, вирусы не могут размножаться самостоятельно, им для этого необходима среда организма другой, более крупной биосистемы.
Итак, поскольку вирусы являются самыми маленькими из известных белковых живых систем, можно определить нижнюю размерную границу для биосистем как 10–5,5 см (100–1000 ангстрем).
Определяя размеры наибольшей белковой системы, В.И. Вернадский писал: «Размеры организма не случайны… Верхняя граница тоже не случайна: в течение всей геологической истории она не выходила за пределы 200–300 м… мы не знаем причины этого»38.
В.И. Вернадский не указывает в данной работе, какие именно биообъекты он имел в виду. Однако известно, что наивысшие размеры в наши дни имеют некоторые виды китов — 28 м. Были найдены останки диплодоков39, которые имели размеры около 30 м. Очевидно, что до указанных В.И. Вернадским размеров не дотягивало ни одно животное. Скорее всего им имелись в виду растения. Действительно, высота секвой 40 может достигать 110 м, известны бурые водоросли длиной до 100 м и лианы длиной до 240 м.
Если перевести указанные размеры в логарифмы, то почти точно мы получим верхнюю границу для целостных биосистем, равную 104,5 см. Таким образом, все белковые целостные системы занимают диапазон размеров от 10–5,5 до 104,5 см (см. рис. 1.11). Длина этого диапазона на М-оси точно равна 10 порядкам!
Удивительно и другое. Если в качестве биосистем рассматривать еще и их всевозможные «скопления»: стада, стаи, биоценозы и биосферу (как все объединяющую функционально замкнутую и целостную систему), то окажется, что они занимают на М-оси еще 5 порядков. Ведь «диаметр» Биосферы равен диаметру Земли, включая ее атмосферу — 1,3·109 см. Если учесть, что за пределами атмосферы, вплоть до магнитосферы могут выживать вирусы, то размер Биосферы дотягивает до теоретической классификационной границы на Волне Устойчивости — 109,5 см.
Итак, весь масштабный диапазон белковой жизни на Земле занимает 15 = 10+5 порядков. Назовем этот диапазон М-оси биологическим масштабным диапазоном (БМД).
В самых общих чертах три интервала в масштабном биологическом диапазоне можно обозначить как клеточный, организменный и биоценозный масштабные классы биосистем. БМД делится на 3 участка (см. рис. 1.11) по 5 порядков в каждом. На рисунке видно, как четко совпадают здесь общепринятые в науке размерные границы классов с границами нашей модели (точки пересечения ВУ с М-осью).
На примере рассмотрения масштабного диапазона белковой жизни можно выделить следующую масштабную структуру (5+5)+5=15. Ее можно найти также в масштабных диапазонах других типов систем, что мы и увидим в дальнейшем. Это послужит еще одним подтверждением, что жизнь не является чем-то случайным во Вселенной, раз она организована по таким глобальным законам.
Итак, самый высокий классификационный уровень — 15 порядков. Границы этого масштабного интервала определяют масштабы существования всех форм жизни в Биосфере.
Следующий уровень — 10 порядков, от вирусов до водорослей в Биосфере существуют целостные организменные белковые системы, имеющие жесткие внутренние структуры, формы и содержание.
От них принципиально отличается следующий по размерам класс белковых систем, который занимает 5 порядков, — это биоценозы, которые не имеют жестких структур, форм и содержаний.
Такие же интервалы на М-оси, по 5 порядков, занимают клетки — от вирусов (10–5,5 см) до крупных одноклеточных организмов (10–0,5 см); и организмы — от примитивных многоклеточных организмов (10–0,5 см) до водорослей (104,5 см) (см. рис. 1.11).
Отдельно необходимо отметить, что человек занимает на этом масштабном интервале жизни совершенно точно центральное положение (см. рис. 1.12), поскольку он на 7,5 порядка по размерам больше вирусов и на столько же порядков меньше Биосферы. Можно сколько угодно говорить теперь о недопустимости антропоцентризма, но если в иерархической структуре Биосферы человек занимает центральное место, то с этим объективным фактом необходимо считаться.
Вирус Биосфера
10 –5,5 см
10 2 см
10 9,5 см

Рис. 1.12. Человек по своим размерам занимает центральное место в масштабном диапазоне белковой жизни на Земле. Он во столько же раз больше мельчайшей частицы жизни — вируса, во сколько раз меньше верхнего предела жизни на Земле — Биосферы
Рассмотрим, насколько выявленная для биосистем закономерность справедлива и для других крупных классов объектов Вселенной: звезд, галактик и атомов. Начнем со звезд.
Звезды (КЛАСС №9). Согласно модели ВУ все звезды должны располагаться в масштабном интервале 109,5 – 1014,5 см (см. рис. 1.13). Посмотрим, так ли это в действительности.
По данным справочника К.У. Аллена 41 можно определить диапазоны диаметров для звезд различного типа:
сверхгиганты — 1012 — 1014 см;
гиганты — 1011,5 — 1012,5 см;
карлики — 1010 — 1012 см.
Таким образом, диапазон размеров для обычных звезд на М-оси занимает 4 порядка от 1010 до 1014 см. Среднемасштабным значением является величина 1012 см, что точно совпадает с модельным гребнем звездной полуволны (см. рис. 1.7).
Указанный диапазон характеризует основную массу звезд. Если учесть, что существуют и очень редко встречающиеся звезды с меньшим и большим6 размером, то диапазон можно будет расширить в обе стороны на 0,5 порядка.
Звездные системы (КЛАСС №10). «Внутри огромной звездной системы — галактики, многие звезды объединены в системы меньшей численности. Каждая из этих систем может рассматриваться как коллективный член галактики. Самые маленькие коллективные члены галактики — это двойные и кратные звезды. Так называются группы из двух, трех, четырех и т.д. до десяти звезд, в которых звезды удерживаются близко друг к другу благодаря взаимному притяжению согласно закону всемирного тяготения»42. Более крупными коллективными членами, которые содержат уже десятки и более звезд, являются скопления.
Звезды в других галактиках также имеют свойства образовывать различные системы от групп до скоплений.
Расстояния в группах звезд чрезвычайно различны 43: от тесных пар (1012 см) до широких пар (1017 см). Скопления же бывают двух видов: шаровые и рассеянные. Диаметры рассеянных скоплений44 — от 6·1018 см до 1020 см, количество звезд в них от 20 до 2000. В шаровых скоплениях звезд больше: от 105 до 107, а их диаметры занимают диапазон 1019 — 1020 см.
Итак, предельно большие звездные скопления имеют размер 1020 см, что ровно на 10 порядков больше самых маленьких звезд7.
В дальнейшем мы покажем, что граница между звездными скоплениями и галактиками на М-оси общая — это точка пересечения М-оси с ВУ — 1019,5 ± 0,5см.

Ядра звезд (КЛАСС №8). Рассмотрим теперь ядерно-звездный класс. Согласно модели ВУ он занимает диапазон от 104,5 до 109,5 см. Характерной точкой наивысшей устойчивости является размер 107—108 см (см. рис. 1.13).
О ядрах звезд можно рассуждать лишь теоретически, так как даже ядро ближайшей к нам звезды — Солнца до сих пор не исследовано с помощью приборов. Однако поскольку все звезды рано или поздно умирают, то их остатки всегда делятся на две части: внешнюю и внутреннюю. Внешняя часть — оболочка — сбрасывается с различной скоростью для звезд различной массы. Внутренняя — сжимается до определенного порога, образуя мертвые (или умирающие) остатки звезд.
Можно условно принять, что эти остатки и есть ядерные образования звезд. Они делятся в основном на три типа: белые карлики (БК), нейтронные звезды (НЗ) и черные дыры (ЧД).
Небольшие звезды (с массой от 0,2 до 1,2 массы Солнца), сбрасывая оболочку, которая постепенно превращается в планетарную туманность, становятся белыми карликами (БК), размеры которых колеблются 45,46 в диапазоне 108—1010 см.
Более массивные звезды (с массой от 1,2 до 2,0 массы Солнца) взрываются как сверхновые, а их ядра сжимаются до нейтронных звезд (НЗ), средние оценки размеров которых близки к 107 см.
Самые же массивные звезды (с массой более двух масс Солнца) после взрыва могут образовать черные дыры (ЧД), их размеры оцениваются 47 от 3·105 до 107 см.
Все перечисленные объекты принципиально отличаются по своим свойствам от обычных звезд. Во-первых, они состоят уже не из атомов, а из их ядер или элементарных частиц. Во-вторых, энергия их излучения уже не связана с термоядерным синтезом, основным источником энергии звезд. Светимость и цвет этих объектов также совершенно отличны от светимости и цвета обычных звезд.
Оголенные ядра звезд — это принципиально иной масштабный класс (КЛАСС №8). Внутри этого класса три типа оголенных ядер звезд на ВУ занимают три участка:
105—107 см — черные дыры (ЧД);
107—108 см — нейтронные звезды (НЗ);
108—1010 см — белые карлики (БК)8.
Итак, пределы размеров для ядер звезд занимают 5 порядков: от 105 до 1010 см. Эти пределы сдвинуты относительно модельных на 0,5 порядка вправо. Причина такого сдвига, возможно, заключается в общем сдвиге всех размеров мегамира вправо, но эту закономерность мы рассмотрим дальше. В целом же классификационная схема для звезд подобно биологической состоит из трех интервалов по 5 порядков (см. рис. 1.13).
Этот диапазон в 15 порядков можно назвать звездным масштабным диапазоном, который делится на три класса по 5 порядков каждый: ядерный, собственно звездный и системно звездный.
Необходимо отметить, что звездные пары и группы (системы) на самом деле начинаются с размеров порядка 1012 см, что на 2,5 порядка левее границы их класса. Однако это нарушение кажущееся. Ведь и организмы соединяются в семьи, группы, стада и стаи, размеры которых начинаются практически с метрового диапазона (102 см), что соответствует высшей точке гребня волны жизни (сравните два начала: для звезд и для белковых систем). Звезды тоже могут образовывать очень тесные пары. Это общее системное свойство создавать всевозможные комбинации объектов, и оно не зависит от порога размеров.
Мы же выделяем другое, нам важно было установить тот порог размеров, левее которого на М-оси еще могли существовать организмы (звезды), а правее которого могут существовать только их системы — биоценозы (звездные скопления). И вот здесь-то мы видим, что в случае со звездами и в случае с организмами этот порог находится по модели в точке пересечения правой границы среднего класса соответствующего диапазона с М-осью (см. рис. 1.13).
Поэтому интервал в 15 порядков как для Биосферы, так и для звезд имеет внутреннюю структуру 15 = 10+5 = (5+5)+5 и одинаковый вид: центральный гребень и две полуволны слева и справа. Это еще раз показывает плодотворность выбранной нами волновой модели.
До сих пор мы рассматривали масштабные интервалы классов. Рассмотрим теперь границу, например, между двумя из них: №8 и №9. Это позволит нам увидеть степень точности предложенной здесь М-класификации.
Мы уже отмечали, что звезд размером менее 1010 см астрономы не находят. Такие маленькие звезды очень трудно увидеть на небе, поэтому не исключено, что все же можно встретить звезду, размер которой будет 109,5 см. Тем более что определение диаметров звезд — во многом теоретическая, а не наблюдательная процедура. Следовательно, мы можем допустить, что точка пересечения базисной ВУ с М-осью является точной нижней классификационной границей существования звезд.
Здесь необходимо небольшое методологическое отступление. Дело в том, что любая классификационная граница между соседними классами в любом пространстве параметров, как мы уже указывали, представляет собой не линию, а полосу. Это значит, что существует область внутри такого параметрического пространства, в которой можно встретить представителей, разделяемых границей классов (см. рис. 1.14).
Рис. 1.14. Модель распределения по размерам объектов в двух пограничных размерных классах. Как правило, на границе классов существует переходная зона шириной в один порядок, которая «заселена» спорными объектами
Это же справедливо и для размеров. Каждый из соседних классов имеет свой размерный диапазон, стык этих диапазонов представляет собой некоторую полосу на М-оси — тамбурный масштабный интервалдлиной в один порядок. В таком тамбурном масштабном интервале можно обнаружить как наиболее крупных представителей нижнего класса, так и наиболее мелких представителей верхнего класса. Почти очевидно, что ширина переходного, тамбурного, класса будет зависеть от размеров граничащих классов. И естественно, что для анализа выбор соседних классов должен производиться по принципу их одинаковой масштабной протяженности.
Так, например, звезды встречаются практически на протяжении 5 порядков, их ядра (белые карлики, нейтронные звезды и черные дыры) — также на протяжении 5 порядков. Следовательно, мы имеем дело с соседними классами на масштабных уровнях. Граница между этими классами, как и между любыми другими класами, имеет масштабную ширину примерно в 1 порядок: от 109 до 1010 см, или 109,5 ± 0,5 см. Это означает, что в указанном диапазоне размеров можно обнаружить некоторые звезды, которые уже почти не звезды, и некоторые объекты, которые уже почти звезды.
Рассмотрим, например, верхнюю границу ядер звезд — белых карликов, которые, как мы упоминали, имеют размеры, различающиеся на 2 порядка. Самые большие из них (1010 см) «заходят» в чужой класс — звездный. Именно самые большие из белых карликов, по мнению многих астрофизиков, находятся в промежуточном состоянии между звездами и их ядрами. Ведь именно в них еще идут «водородные ядерные реакции, происходящие в очень тонком сферическом слое на границе плотного вырожденного вещества их недр и атмосферы»48.
Основная же энергия всех белых карликов — «лишь результат расходования тепловой энергии атомных ядер». Таким образом, большие белые карлики, которые принадлежат размерному диапазону 109—1010 см, являются промежуточными переходными системами, ведь они, с одной стороны, являются отработавшими свое звездами, а с другой — частично продолжают излучать звездную (ядерную) энергию. Этот факт подтверждает правильность теоретически определенной классификационной границы между звездами и их ядрами.
Кроме этого примера есть еще один факт, который показывает на реальность выявленного в модели размерного порога между двумя классами. Интересно, что этот факт относится уже к совершенно другим космическим системами — планетам.

Планеты (класс №8). Мы имеем возможность изучать лишь планеты Солнечной системы. Поэтому статистическое обобщение, которое мы можем сделать, не очень представительно. Однако в силу важности для нас этих астрономических тел, мы все же рассмотрим, как их размеры связаны с ВУ.
Самая маленькая самостоятельная планета — Меркурий с диаметром 0,38·109 см, самая большая — Юпитер, его диаметр чуть больше 1010 см. По расположению орбит вокруг Солнца (внутри астероидного кольца или вне него) все планеты можно подразделить на две группы:

Планеты земной группы:
Меркурий 0,485·109 см
Венера 1,210·109 см
Земля 1,276·109 см
Марс 0,679·109 см
Планеты группы Юпитера:
Юпитер 1,426·1010 см
Сатурн 1,202·1010 см
Уран 0,490·1010 см
Нептун 0,502·1010 см
Плутон 0,640·109 см
Между орбитами этих двух групп есть «пустая» орбита, заполненная астероидами и камнями, которая как бы служит естественной «природной границей», разделяющей два типа планет. Закономерности диаметров планетных орбит — тема отдельная. Здесь же мы обратимся к принципиальному физическому отличию планет этих двух групп. Планеты земной группы — твердые тела, плотность которых больше 2 г/см 3 (до 5,5 г/см 3). Планеты группы Юпитера по физическим свойствам можно разделить на планеты-гиганты (газовые шары с плотностью до 2 г/см 3, близкой к плотности воды) и небольшую твердую планету Плутон.
Если расположить все планеты Солнечной системы в соответствии с их размерами на М-оси, то они займут там два практически одинаковых интервала по 0,5 порядка (см. рис. 1.15). Общим для всех твердых планет является то, что их диаметр не превышает значения 109,5 см — модельной границы на ВУ между плотными ядерными образованиями и разреженными газообразными звездными образованиями. Все планеты группы Юпитера имеют размер больше этого значения... кроме Плутона.
И именно Плутон является исключением во II группе, он имеет твердую поверхность и плотность более 2 г/см 3.
Здесь возникает интересное предположение. Дело в том, что Плутон — самая крайняя планета Солнечной системы. Начиная с Юпитера и далее от Солнца все планеты состоят из легких элементов таблицы Менделеева (ТЭМ) — все, исключая Плутон, который состоит из тяжелых элементов. Эта планета выпадает из общей закономерности дифференциации вещества протопланетного облака (легкие элементы — за пределами астероидного кольца), которую признают многие космогонические теории. Возникает проблема с появлением на границе этой газовой области твердого вещества Плутона. Приходится придумывать версии захвата Плутона из других звездных систем.
Однако отметим, что физические свойства Плутона совершенно не выпадают из масштабной закономерности (см. рис. 1.15). Возникает вопрос: случайно ли так устроена Солнечная система, что независимо от орбиты все планеты с размерами менее 109,5 см — твердые тела, а с размерами более 109,5 см — газообразные (звездоподобные)?
Рис. 1.15. М-классификация планет Солнечной системы.
I — группа твердых планет с плотностью выше 2 г/см3.
II — группа газообразных планет с плотностью ниже 2 г/см3.
Очевидна масштабная периодичность в 0,5 порядка
Итак, наше предположение сводится к следующему: место планеты в трехмерном пространстве не играет столь же существенной роли, как ее положение в масштабном пространстве. Согласно нашей модели, если размер планеты соответствует классу ядер звезд — она является твердым телом, если же ее размер относится к классу самих звезд — газообразным телом.
Благодаря нашей модели обнаруживается и дополнительная закономерность (см. рис. 1.15), объяснить которую с позиций традиционной теории образования планет Солнечной системы очень трудно. Она заключается в том, что в расположении обеих групп планет на М-оси четко просматриваются 3 масштабных интервала, длиной примерно 0,5 порядка каждый. Первые полпорядка заселены планетами земной группы (I) и Плутоном, вторые полпорядка — абсолютно пустые, третьи полпорядка заселены планетами группы Юпитера (II). При этом наименьшая планета земной группы — Меркурий находится близко к левой границе интервала планет I группы, т.е. к точке М-оси — 5·108 см. Наименьшая из газообразных планет юпитерианской группы — Уран находится также близко к левой границе интервала планет II группы, т.е. к точке М-оси — 5·109 см. Поэтому можно уверенно утверждать, что левые границы двух планетных групп согласно эмпирическим данным расположены на М-оси через один порядок.
Аналогично наибольшая планета внутренней группы — Земля замыкает интервал I справа, при этом ее диаметр в 10 раз меньше диаметра Юпитера с точностью в 1%. Следовательно, правые границы интервалов I и II на М-оси тоже отстоят друг от друга на 1 порядок и с неплохой точностью.
Как объяснить, опираясь на традиционные подходы, тот очевидный факт, что размеры планет двух типов занимают на М-оси два интервала по 0,5 порядка с пустым промежутком между ними в еще 0,5 порядка? И как пройти мимо того факта, что М-ось пересекает ВУ в точке, где уже не встречаются твердые планеты типа Земли и начинаются газообразные, звездоподобные планеты типа Юпитера?
Обобщая все, мы можем предположить, что не только планеты Солнечной системы, но и планеты всех систем Вселенной подразделяются на два класса аналогично планетам Солнечной системы. И все планеты Вселенной, размеры которых менее 109,5 см, будут похожи на планеты земной группы, а все планеты, размеры которых больше этой границы, будут иметь газообразный состав.
Кстати, Юпитер выделяет на 60% больше энергии, чем получает ее от Солнца, поэтому его часто называют «почти звездой». Это не удивительно с точки зрения классификационных границ Волны Устойчивости, ведь по своим размерам он принадлежит уже к звездному классу (Класс № 9: от 109,5 см до 1014,5 см).
Наша Земля — самая большая планета из первой группы, и ее диаметр приближается к звездному классу. Это, с одной стороны, замечательно, так как выделяет ее среди других планет, но с другой стороны — стоит задуматься о том, нет ли для Земли опасности в том, что ее размер находится очень близко к некоему переходному рубежу устойчивого состояния для космических тел.
Итак, рассмотрев «в увеличительное стекло» одну из модельных классификационных границ, т.е. точку пересечения ВУ с М-осью, мы убедились, что она весьма неплохо отражает реальные классификационные границы во Вселенной.
Обратившись к белковому диапазону, напомним, что размерная граница для нижнего порога живых систем заполнена вирусами, которые до сих пор различными исследователями относятся то к живым, то к неживым системам, что свидетельствует о том, что и эта точка пересечения ВУ с М-осью является реальным классификационным барьером для принципиально отличающихся друг от друга систем.

Галактические классы №10, 11, 12.

Согласно модели ВУ их объекты занимают интервал от 1014,5 до 1028,2 см. (см. рис. 1.16), при этом от 1014,5 см до 1019,5 см — ядерный класс, или класс ядер галактик, а от 1019,5 см до 1024,5 см — класс самих галактик, или структурный. Далее идут еще несколько порядков, которые подобно звездным скоплениям и биоценозам должны быть заполнены некими нежесткими и открытыми системами из галактик. Рассмотрим, соответствует ли такое модельное деление М-оси реальному различию свойств объектов галактического класса.
Общее число галактик в Метагалактике равно 10 10, что удивительно точно совпадает с главным коэффициентом масштабной периодичности. Размеры наиболее типичных галактик заключены в пределах 1021 –1023 см 49. Следовательно, среднемасштабный размер для галактик равен 1022 см.
Наша собственная Галактика относится к очень большим системам. Диаметр ее гало (сферического скопления из десятков миллиардов звезд) равен 1023 см, а толщина спирального диска в 15 раз меньше 50 — 6·1021 см.
Астрономам известно несколько галактик, размеры которых больше нашей: по В. Зонну 51 — это галактика М101, ее диаметр равен 1,5·1023 см; по Б.А. Воронцову-Вельяминову 52 — это галактика М31, ее диаметр равен 1,8·1023 см.
Упомянутые размеры являются пределом для возможного размера галактик. Еще большими размерами обладают только гипергалактики — несколько галактик, объединенных общей короной, их Б.А. Воронцов-Вельяминов называет «гнездами галактик». Их размеры, однако, не намного превосходят указанный предел, по данным Б.А. Воронцова-Вельяминова, они не превышают 3·1023 см.
Таким образом, на М-оси обычные галактики занимают всего 2 порядка от 1021 до 1023 см. Если идти в сторону еще больших масштабов, то за гнездами галактик по размерам следуют группы со средним размером 1024 см и скопления со средним размером 1025 см. Скопления — это предел для галактического класса систем, ибо они еще могут быть образованы за счет собственного гравитационного взаимодействия галактик. За эти порогом начинается мир субструктуры Метагалактики, мир сверхскоплений (1026 см).
Проанализируем теперь системы, которые расположены на М-оси слева от галактического «гребня». В диапазоне 1020—1021 см находятся так называемые карликовые галактики 53. Учитывая, что чем меньше галактика, тем труднее ее обнаружить на небе, чисто теоретически можно предположить, что могут встречаться галактики и с размерами менее 1020 см. Однако уже в зоне размеров переходного класса 1019—1020 см у астрономов возникают колебания при отнесении систем таких размеров к разным классам.
Встречаются карликовые галактики, больше похожие на гигантские шаровые скопления звезд, — их можно отнести как к классу галактик, так и к классу звездных скоплений, находящихся в межгалактическом пространстве. По некоторым признакам: наличию газа и очень горячих звезд — эти спорные системы астрономы все же относят к классу карликовых галактик, а не к классу шаровых скоплений. Однако, по свидетельству Б.А. Воронцова-Вельяминова 54, встречаются звездные системы таких размеров, у которых нет ни газа, ни горячих звезд.
С другой стороны, внутри галактик встречаются гигантские шаровые скопления, достигающие размеров 1,5·1020 см, т.е. гигантские скопления по своим размерам «заходят» в чисто галактический класс (№ 11). Поэтому звездные системы из этой области размеров явно относятся к спорному «переходному классу».
Итак, в переходной зоне длиной в один порядок со стороны меньших систем мы имеем гигантские шаровые звездные скопления, а со стороны больших систем — карликовые галактики. Это подтверждает правильность выбора классификационной границы в модели ВУ на размере 1019,5 см. «Слева» и «справа» от этой границы в пределах полпорядка мы встречаем спорные системы.
Кроме того, надо отметить и очень важный «разрыв» свойств на этом рубеже: «…Ясно, что между эллиптическими галактиками и шаровыми скоплениями существует большое различие. Несомненно, что вообще нет никаких оснований полагать, что шаровые скопления являются продолжением эллиптических галактик. Напротив, тот факт, что средняя плотность шаровых скоплений намного больше, чем эллиптических галактик, просто указывает на то, что эти скопления должны были возникнуть в системах с более низкой плотностью. Если бы одна группа была продолжением другой, мы должны были бы найти шаровые скопления с той же плотностью, как в самих системах…»55
Итак, внутри галактического гребня (КЛАСС №11) мы имеем системы галактического типа, происхождение и базисные свойства которых могут иметь общую основу.
Спускаясь с гребня (1022 см) влево, при переходе через размер 1019,5 см мы попадаем в область систем совершенно иного свойства — звездных скоплений.
Спускаясь с гребня вправо, мы обнаруживаем, что буквально через один порядок заканчивается существование галактик и начинается область существования тесных пар, гнезд и других целостных систем из галактик.
Не обнаружено пока ни одной галактики, размеры которой дотягивали бы до 1024,5 см — верхней модельной границы их существования. Это несоответствие модели действительным фактам несколько ломает выявленную выше закономерность, согласно которой структурный галактический класс должен занимать на ВУ около пяти порядков. Однако если вспомнить, что сверхгигантские звезды, как и сверхдлинные водоросли и лианы, — явление в своих классах крайне редкое, то не исключено, что сверхбольшие галактики, размеры которых в 10 раз должны быть больше такого гиганта, как М31, пока еще просто не обнаружены или имеют какую-то необычную, например вытянутую, форму (вспомните про лианы). Кстати, цепочки галактик действительно обнаруживаются наблюдателями, так что здесь можно пока не делать окончательных выводов.
Замечательным является и тот факт, что самые большие белковые организмы не превышают размеров 3·103 см (следовательно, они расположены на 1,5 порядка правее верхней точки модельного гребня ВУ). Точно так же и самые большие галактики не превышают на 1,5 порядка координату верхнего гребня своего класса: гнезда галактик имеют максимальный размер 3·1023 см, а верхняя точка гребня — это 1022 см.
Здесь мы видим подобие классификационной закономерности с коэффициентом 20 порядков.

Теперь опустимся в галактический «подвал».

Ядра галактик (класс №10). Согласно модели, на М-оси он занимает пять порядков от 1014,5 см до 1019,5 см. Средний размер ядер галактик — 1017 см (см. рис. 1.16). Проанализируем астрофизические данные, чтобы понять, какие реальные системы имеют такие размеры и каковы их основные отличительные свойства.
По данным Э.Я. Вильковиского 56, ядра галактик состоят из внутренней структуры (собственно ядра), размеры которой лежат в диапазоне 1017–1018 см и внешней оболочки (3 · 1018–1020 см). По данным
Б. Балика и Р. Брауна 57, ядро нашей Галактики является очень компактным радиоисточником с размерами порядка 1016 см.
Необходимо отметить, что ядра галактик — это не просто центральные сгущения звезд, а особые объекты, обладающие специфическими свойствами, которые невозможно объяснить только из предположения, что они заполнены скоплениями звезд. Так, например, в Туманности Андромеды ядро при размерах около 1019 см имеет плотность в 1000000 раз выше, чем в среднем по Галактике58. Кроме того, активные ядра галактик являются источниками мощных излучений и выбросов материи, предполагается, что именно в них находятся гигантские галактические черные дыры.
В более молодых галактиках, таких, как галактики Сейферта, ядра «охвачены бурными движениями газов… Здесь разыгрываются во всей полноте явления, которые в ядрах галактики и туманности Андромеды уже затихли и сохраняются в несравненно меньших объемах»59. В.Л.Гинзбург60 отмечает, что «галактические ядра и квазары вполне могут быть сверхмассивными плазменными телами (М ~ 109 МСолн.; r ~ 1017см) с большими внутренними движениями вращательного типа и магнитными полями…».
Наиболее молодые галактики, находящиеся от нас в наибольшем удалении, — это так называемые квазары (QSO — квазизвездные объекты). Яркость их свечения свидетельствует об активности идущих там процессов и затмевает собственно галактику, ядром которой и являются квазары. Их размеры, по Б.А.Воронцову-Вельяминову 61, лежат в диапазоне 1015–1017 см, а по Вильковискому 62, — 1014 –1017 см. По другим данным 63 размеры квазаров могут достигать еще больших значений: квазар 3С345 имеет в поперечнике 6 · 1018 см, а типичные размеры лежат в диапазоне 3 · 1018 – 6 · 1019 см.
Такое расхождение в оценке средних размеров квазаров связано, видимо, в первую очередь с тем, что они представляют собой неоднородное многослойное образование с разреженной оболочкой, ядерной областью и ядром, и каждый из специалистов выбирает в качестве границы то или иное образование. Однако важно отметить, что, по самым крайним оценкам, значения диаметров квазаров не выходят из диапазона 1014 – 6 · 1019 см, что практически совпадает с границами класса ядер галактик (КЛАСС №10), определенными с помощью Волны Устойчивости (см. выше).
Совпадение астрофизических классификаций и модели ВУ особенно четко проявляется в пограничных размерах. Далеко не случайно квазары, размеры которых иногда попадают в пограничный со звездами диапазон (на левую границу класса №10: 1014 –1015 см), назвали квазизвездными объектами, и до сих пор ведется дискуссия о принадлежности их к нашей Галактике и их возможной звездной природе. Во всяком случае недаром же появилось предположение В.Л. Гинзбурга о том, что квазары — это плазменные тела (что роднит их со звездами).
На правой границе класса №10 расположены очень большие и активные ядра галактик (1019 –1020 см), которые многими астрономами определяются как переходные формы — зародыши галактик. Наличие в точках пересечения ВУ и М-оси этих спорных объектов — верный признак того, что переходные диапазоны определены в модели достаточно корректно.
Таким образом, все астрономические данные свидетельствуют о том, что ядерно-галактические образования, включая квазары, по своим размерам точно укладываются в отведенный им на модели интервал: от 1014,5 до 1019,5 см, причем их средний размер соответствует нижней точке модельной полуволны (см. рис. 1.16).
Итак, для галактик (правда, возможно, с небольшим отклонением) также приемлема классификационная схема
10 = 5+5, которая своими границами связана с точками пересечения М-оси Волной Устойчивости. Верна ли здесь схема 10+5, как в Макроинтервале?
Если добавить 5 порядков к верхней теоретической границе галактического гребня, мы получим размер 1029,5 см, что выходит далеко за размеры Метагалактики, следовательно, схема неверна. Однако если
те же 5 порядков добавить (см. рис. 1.16) к размеру наибольшей из известных галактик — М 31, диаметром 1,8 · 1023 см, то мы получим размер 1,8 · 1028 см, который с
точностью до коэффициента близок предельному размеру для всей системы галактик — Метагалактики.
Возможно, что полученное соотношение в 105 между максимальным размером галактики и размером Метагалактики является чисто случайным совпадением. Возможно, что в этом есть какая-то закономерность, о которой мы пока не можем ничего сказать. Поскольку же собственно галактический класс №11 является почти крайним правым классом для всей нашей Вселенной, то краевые особенности могут накладывать свои отпечатки на его структуру.
Рассмотрим два возможных варианта классификационного разбиения масштабного диапазона (МД) для галактик.
Первый вариант: (5+5)+3,7 — фактический, но с нарушенной периодичностью в третьем пятипорядковом блоке.
Второй вариант: (5+5)+(3,7–5). Что означает масштабный интервал (3,7–5)?
Мы исходим из формального предположения о том, что последний пятипорядковый класс галактического МД, не укладывающийся полностью на М-оси из-за естественной границы Метагалактики, можно отложить по схеме (3,7–5). Причем фрагмент (–5) откладывается от границы Метагалактики 28,2 в обратном направлении, что дает точку на М-оси (28,2–5=23,2), соответствующую максимальному размеру для галактик (см. рис. 1.16).
Учитывая, что наука практически только начала еще изучать галактики, можно не торопиться с окончательными выводами и предварительно принять, пусть с некоторыми искажениями и отклонениями, что и для галактик справедливо использование классификационной модели ВУ со всеми ее характерными точками. Назовем масштабный диапазон от 1014,5 до 1028,2 см — галактическим масштабным диапазоном, который делится на два интервала по 5 порядков и один интервал — 3,7 порядка.
Атомы (Классы №4–6). В соответствии с принятой выше схемой и положением на М-оси центрального элемента собственно атомного класса — атома водорода — атомный масштабный диапазон должен иметь границы от 10-15,5 до 10-0,5 см (см. рис. 1.17) и подразделяться на три класса по 5 порядков каждый:
№4. Класс ядер атомов: 10-15,5 - 10-10,5 см;
№5. Собственно атомный: 10-10,5 - 10-5,5 см;
№6. Системно атомный: 10-5,5 - 10-0,5 см.
Размеры переходных объектов, встречающиеся в различных традиционных классификациях, должны быть связаны с нашими модельными точками: 10-15,5, 10-10,5 и 10-5,5 см. Посмотрим, так ли это?
Начнем с класса №5 — класса самих атомов. Его центр по модели соответствует размеру 10-8 см9, правая граница — 10-5,5 см, левая граница — 10-10,5 см. Напомним, что наиболее распространенным элементом во Вселенной является водород. Диаметр атома водорода равен примерно 1,4 · 10-8 см. Еще несколько наиболее распространенных химических элементов имеют тот же диаметр атомов.
Диаметры атомов всех остальных элементов не превышают 10-7 см. Правее этого размера атомы в природе не встречаются. Ожидаемая же по модели граница класса — 10-5,5 см. Отклонение существенное — полтора порядка. Эти полтора порядка заполнены в природе молекулами всех уровней сложности: от простых до белковых и высокополимеров.64
Рассмотрим теперь левую размерную границу существования атомов — 10-10,5 см. На Земле атомы с таким размером удается получить лишь в искусственных условиях, когда один из электронов замещается отрицательным мезоном. Такие системы получили название мезоатомов 65. Их диаметры очень близки к переходному размеру: для мезоводорода — около 5 · 10-11 см (или 10-10,5 см).
«Главной особенностью мезоводорода является то, что радиус мезонной орбиты примерно в 200 раз меньше, чем боровский радиус. Поэтому положительный заряд протона очень заэкранирован, и мезоводород во многих отношениях ведет себя как нейтральная частица, аналогичная нейтрону»66. Здесь со всей очевидностью проявляется переходная сущность мезоатомов: с одной стороны — это атом, а с другой — частица, как бы — нейтрон.
В космосе в области переходных размеров (10-10,5 см) существуют атомы, сжатые в недрах белых карликов. Расчеты показывают 67, что при сжатии атомов в недрах белых карликов расстояния между атомами уменьшаются. При расстояниях около 10-10 см электронных оболочек атомов больше не существует — они «сдираются», и ядра атомов становятся «оголенными». Именно при таких расстояниях между атомами наступает вырожденное состояние газа 68, описываемое статистикой Ферми.
Итак, масштабные границы существования атомов в их простом и молекулярном виде вполне совпадают с модельными (10-10,5...10-5,5 см). Однако если сравнивать масштабный диапазон существования атомов с масштабным диапазоном существования звезд, обнаруживается значительное различие. Для звезд мы имеем отдельные примеры сверхгигантов, достигающих по своим размерам верхнего порога модельного класса, для атомов же мы видим, что их размеры не дотягивают до верхнего модельного порога (10-5,5 см) более одного порядка.
Итак, переход от систем типа атомов к системам типа ядер осуществляется на границе двух модельных классов ВУ — 10-10,5 см, и это утверждение не вызывает особого возражения. Верхняя же модельная граница атомного класса вызывает определенные сомнения.
С абсолютной уверенностью можно утверждать лишь следующее. Правая модельная граница (около 10-5,5 см) ограничивает в природе размеры систем, состоящих из атомов, с индивидуальным отличием состава (биомакромолекулы). В этих системах появление или исчезновение одного атома приводит к качественному изменению всей системы.
ядра атомов (Класс №4). Используя методику определения радиусов ядер атомов 69, можно получить достаточно точный диаметр ядра атома водорода — протона. Он равен 1,62 · 10-13 см. Кроме того, что «…радиус распределения заряда внутри протона равен 0,8 · 10-13 см, радиус распределения магнитного момента в протоне и нейтроне оказались примерно одинаковыми 0,8 · 10-13 см»70. Определяемые по принятой в ядерной физике упрощенной формуле R = 1,3 · 10-13 А 1/3 см диаметры ядер всех остальных атомов лежат в диапазоне от 2 до 15 ферми10 (где А — это число нуклонов в ядре атома).
Что касается нижней границы ядерного подкласса, то, по данным М.А. Маркова 71, она принадлежит размеру 10-15,5 см, который являлся границей проникновения в микромир. Диапазон размеров от 10-15,5 до 10-13 см (по М.А. Маркову) — это мир странных частиц11, мир деталей структуры нейтрона и протона.
Максимально доступные в настоящее время в лаборатории энергии составляют величины порядка 1000 гэВ, чему соответствуют минимальные расстояния около 10-17 см72. Автор предполагает, что если экспериментальной физике удастся проникнуть вглубь материи хотя бы до 10-18 см, то она вплотную соприкоснется с внутренней структурой электронов.
Справа от центральной точки (-13) данного класса №4 расположены все ядра, максимальный размер которых близок к 10-12 см.
Итак, КЛАСС №4 в модели ВУ соответствует особенностям традиционной систематизации мира частиц. Его модельный центр совпадает с важным для физики размером — «ферми», и здесь же «обитает» наиболее устойчивая частица нашего мира — протон. Левее на 2,5 порядка от центра расположен мир странных частиц. Правее на один порядок от центра — ядра атомов.
Следует лишь отметить, что в диапазоне размеров от 1,5 · 10-12 см до 10-10,5 см на М-осипо сути образовалосьпустое место, не заполненное никакими естественными образованиями и системами, которые были бы хорошо известны науке. Это настолько странно, ведь природа не терпит пустоты, что возникают два предположения: либо в этом диапазоне действительно очень низкая устойчивость систем, либо науке еще предстоит открыть целый спектр «пропущенных» ею систем с данными размерами.
Чисто умозрительно можно предположить, что могут существовать некие гигантские ядра или их сложные ядерные кластеры, достигающие размеров 10-10 см. Кроме того, по аналогии со звездным масштабным диапазоном можно предположить, что в этом интервале размеров существуют предельные по размерам «скопления» электронов. Ведь существуют же в аналогичном месте ВУ шаровые и рассеянные скопления звезд.
Как ни странно, но меньше всего мы можем сказать о системно-атомном классе, который предположительно занимает 5 порядков от 10-5,5 до 10-0,5 см (КЛАСС №6). По аналогии со звездами можно предполагать, что речь идет о некоторых атомарных кластерах, объединенных электромагнитными взаимодействиями, и размеры этих кластеров не могут превышать 5-10 мм.
Итак, можно уверенно утверждать, что атомный масштабный диапазон занимает на М-оси как минимум 10 порядков, которые подразделяются на два класса по 5 порядков каждый. Существует ли для атомного диапазона дополнительный третий класс (№6) — остается открытым вопросом.
Заканчивая этот раздел, мы имеем возможность представить уже приведенную выше периодическую классификацию всех систем Вселенной, которая опирается на модель ВУ, но несколько в ином виде (см. рис. 1.18).
Увеличить >>>

Рис. 1.18. Общая масштабно-классификационная схема объектов Вселенной. Для создания лучшего мнемообраза (предложение редактора) была использована шестая гармоника масштабных колебаний (см. раздел 2.5.1). Масштабная длина каждого класса равна пяти порядкам. Видно, что в одном и том же масштабном классе могут присутствовать объекты различных уровней Вселенной. Например, скопления звезд и ядра галактик присутствуют в одном и том же масштабном классе №10, а скопления электронов и атомные ядра присутствуют в одном и том же классе №4. Мы видим, что все 6 масштабных диапазонов (МД) пересекаются друг с другом, образуя гигантскую масштабную цепь систем. Точки 0, А, В, С — это точки разделения всего М-диапазона на 3 основных М-интервала, по 20 порядков каждый: 0–А — Микроинтервал, А–В — Макроинтервал, В–С — Мегаинтервал. Разные типы классов:
  — ядерный класс;
  — структурный класс;
  — системный класс
Хотя в нашей классификации присутствует достаточно много вопросов из области размеров микромира и несколько относительно спорных границ, но в целом она не вызывает сомнений, поскольку погрешности и отклонения, вполне допустимые при таком широком охвате эмпирического материала, не накладываются друг на друга, а взаимно компенсируются, что приводит к сохранению единой периодичности на всем протяжении М-оси. Для полноты картины мы попытаемся здесь заполнить «дыры» в области микромира и встроить туда еще два гипотетических масштабных диапазона.
субэлементарные частицы (классы №1-3). Перемещаясь по М-оси в область еще меньших размеров, мы попадаем в мир структур, никогда не исследованных наукой экспериментально. На этом пути мы находим целый класс возможных систем, о которых пока можно сказать лишь следующее.
Ближайший к атомному структурный гребень имеет координату 10-18 см. Мы полагаем, что он «заселен» электронами. Скорее всего, именно в этом диапазоне размеров можно будет со временем обнаружить и структуру электрона. Ибо «вопрос о радиусе самой «древней» элементарной частицы — электрона — до сих пор остается загадкой. Вплоть до наименьших, доступных при современной экспериментальной технике расстояний (10-15 см) электрон ведет себя как точечная частица»7312. Исходя из модели ВУ его размер может быть равен 10-18 см с ядерным керном — 10-23 см (см. рис. 1.19). Тогда по аналогии с выявленными ранее масштабными диапазонами мы можем спрогнозировать и существование электронного масштабного диапазона длиной в 15 порядков.
Еще более легкой, почти невесомой частицей-волной является фотон. По логике модели ему остается единственное свободное место на последнем, крайне левом гребне ВУ — 10-23 см. Нас при этом не должно смущать то, что фотон, как и электрон, имеет волновую структуру, речь идет о размерах его корпускулярной сущности. Тогда можно предположить, что существует урезанный фотонный масштабный диапазон от 10-33 см до 10-20,5 см, при этом в качестве ядра фотона будет выступать гипотетический максимон.

1.3.3. другие классификационные свойства Волны Устойчивости

Являются ли другие особые точки ВУ (например, вершины и впадины) классификационными границами? Анализ показал, что размеры, соответствующие этим точкам, в некоторой мере действительно являются классификационными границами для всех систем Вселенной. Однако эти границы разделяют не столько сами объекты, сколько свойства объектов внутри единого класса. Приведем несколько примеров.
Планеты (класс №8). Мы уже описывали переход от бесформенных малых планет и спутников к сферическим планетам, который происходит точно в нижней точке одной из волн в точке 7,48 М-оси. Здесь мы видим очень резкую границу, проходя через которую слева направо, мы получаем бесконечный скачок симметрии. Заметим, что эти свойства меняются внутри одного класса — класса планет.
Ядра атомов (класс №4). Мы уже рассматривали границу между устойчивыми частицами и ядрами атомов. В нижней точке ВУ(-12,8), где расположены нуклоны (протоны и нейтроны), происходит существенное изменение свойств частиц микромира.
Во-первых, все частицы, меньшие этого размера, не имеют такой устойчивости, как протон, размер которого точно соответствует этой точке. Во-вторых, именно с этого размера начинают образовываться ядра атомов, возраст жизни которых, в общем-то, гораздо больше, чем время жизни более легких и меньших по размерам элементарных частиц.
В любом случае можно уверенно утверждать следующее. В нижней точке данного фрагмента ВУ (-12,8), если перемещаться слева направо, резко меняются свойства материи, элементарные частицы попадают под воздействие сильных взаимодействий и получают возможность образовывать ядра атомов.
Анализ показывает, что не только нижние, но и верхние точки ВУ являются границами изменения свойств. Однако эти изменения происходят не всегда четко и однозначно во всех срезах масштабной иерархии для всех систем. Более того, тщательный системный анализ позволил выявить другую замечательную характеристику этих точек на М-оси. Они занимают особое место в масштабно-структурном инварианте, о чем мы расскажем в следующей главе.
Примечания
  1.  При взаимодействии двух протонов электрические силы в 1038 раз превосходят гравитационные.
  2.  Нетрудно, кстати, подсчитать, что энергия связи атома водорода в 105 раз слабее энергии связи простейшего из ядер — дейтрона, а при этом размер дейтрона точно во столько же раз (в 105 раз) меньше размера атома водорода.
  3.  Так как мы находили модельную границу путем откладывания некоторого отрезка от левой границы М-интервала Вселенной (от точки 0), то операция была произведена на 20 порядках. Следовательно, погрешность вычислений составляет менее 1%. Это весьма неплохой результат, тем более что необходимо учитывать неопределенность истинного размера Метагалактики, что делает правую границу (точку С), а следовательно, и длину М-интервала, плавающими в пределах долей порядка величинами.
  4.  Из теории симметрии известно27, что сфера обладает предельной группой симметрии: Ґ/Ґ/m·m·m (шар имеет оси и плоскости симметрии бесконечного порядка).
  5.  Вирусы практически первым открыл в 1852 году русский ботаник Д.И. Ивановский.
  6.   Так, например, диаметр 4,7 · 1014 см имеет W Цефея.
  7.  Может показаться, правда, что автор произвольно ограничил звездные системы только скоплениями, ведь галактики также состоят из звезд. Однако дело в том, что галактика как тип системы отличается от звездного скопления несколькими принципиальными моментами.
    Во-первых, у звездных скоплений не бывает собственных выделенных структур (рукавов, дисков, ядер, гало и т.п.), они представляют собой, образно говоря, стаи звезд, или колонии. Галактики же, подобно многоклеточным организмам, имеют свою собственную жизнь, которая не сводима к совокупному функционированию отдельных звезд.
    Во-вторых, звездные скопления никогда не встречаются вне галактик, хотя размеры некоторых из них достигают размеров карликовых эллиптических галактик. Галактики же существуют в космическом пространстве независимо. Возьмем аналогию. Все системы состоят из атомов, но мы четко отличаем соединения из атомов в виде сложной молекулы или даже клетки от простой кристаллической структуры. И хотя галактики тоже в конечном итоге состоят из атомов, нам и в голову не приходит назвать галактики скоплениями атомов.
  8.  Любопытно, что масштабное расположение звездных остатков на М-оси зеркально противоположно расположению звезд, их породивших: самые крупные звезды оставляют самые небольшие ядра — ЧД, а самые маленькие звезды оставляют самые большие из ядер — БК.
  9.  Кстати, этот размер (10-8 см) настолько характерен для атомной физики, что он получил собственное название — «ангстрем».
  10.  1 ферми = 10-13 см. Аналогично ангстрему (10-8 см) в структурном классе центральный размер ядерного класса, т.е. размер наивысшей устойчивости, тоже имеет имя собственное — «ферми». Это еще раз косвенно подтверждает адекватность модели ВУ реальным свойствам материи.
  11.  Странными частицами в физике элементарных частиц называют К-мезоны и гипероны.
  12.  Это было написано в 1972 году, и с тех пор физикам удалось проникнуть в микромир еще на 2 порядка, однако структура электрона до сих пор представляется точечной.
Сухонос С.И. Масштабная гармония Вселенной. Глава 1.3. Классификационные границы в масштабной структуре Вселенной // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.11030, 26.02.2004

[Обсуждение на форуме «Масштабная гармония Вселенной»]

В начало документа
© Академия Тринитаризма
info@trinitas.ru