События Книга-2 Ч-13

События Книга-2 Ч-13

Итак, мы с вами закончили все дела что я наметил, Мессир осмотрел всех, кто собрался в кают-компании звездолёта. Летим на Землю, тем более что полёт займёт не более часа и это на самой минимальной скорости. А так как расстояние от марса до земли постоянно меняется и не есть величина постоянная то возможно потребуется чуть больше времени чем мы планируем. Но так как минимальная скорость нашего корабля равна 100 миллионам километров в час, а максимальная во много раз больше скорости света, мы это время не будем терятьзря и вас мои уважаемые друзья познакомлю и просвещу о том, что мне известно о звёздах, планетах и вообще о Космосе.
Мессир, Али-Баба встал и поднял руку, мы все внимательно будем впитывать те знания, которыми вы поделитесь с нами.
Расстояние между Марсом и Землёй постоянно меняется, так как обе планеты движутся по своим орбитам с разной скоростью, то приближаясь, то удаляясь друг от друга. 
Минимальное расстояние — около 56 млн км во время великого противостояния (расположения планет, при котором расстояние между ними становится минимальным, у Марса и Земли происходит один раз в 15–17 лет). 
Максимальное расстояние — до 401 млн км, когда планеты находятся по разные стороны от Солнца. 
Среднее расстояние — примерно 225 млн км.
Расстояние между планетами измеряют с помощью радиолокации. 
Суть метода: посланный радиотелескопом сигнал отражается от поверхности небесного тела и снова принимается на Земле. Радиолуч проходит двойное расстояние (туда-обратно), и, зная время, которое затратил сигнал на преодоление пути, можно вычислить расстояние. 
При использовании радиолокации необходимо учитывать движение Земли и исследуемого тела, а также знать скорость света.
В астрономии не существует универсального метода измерения расстояний до небесных объектов. По мере перехода ко всё более удалённым телам один метод сменяет другой. 
Некоторые другие методы измерения расстояний:
• Метод параллакса. Основан на наблюдении за объектом из двух различных точек и измерении углов его смещения относительно фона. 
• Метод цефеид. Применяется для расстояний вплоть до миллиона парсеков. Основан на взаимосвязи периода переменности цефеид и их светимости: чем больше период переменности, тем больше энергии цефеида излучает в пространство за единицу времени. 
• Метод красных смещений. Используется для оценки удалённости других галактик. Суть метода — сдвиг спектральных линий химических элементов в красную (длинноволновую) сторону. 
• Использование «стандартных свечей». В качестве таких «свеч» служат переменные звёзды, например, цефеиды и переменные RR Лиры. Они привлекательны для астрономов тем, что у них стабильно и периодично изменяется светимость. 
• Применение светового года. Эта астрономическая единица измерения удобна для измерения расстояний между звёздами и галактиками. Световой год — расстояние, которое свет проходит за один земной год.  Метод красных смещений основан на эффекте Доплера — изменении частоты волн, излучаемых движущимся источником, для неподвижного наблюдателя. 
Суть метода: свет от далёких галактик приходит с меньшей скоростью. Длина волны на приёмнике реформируется согласно пришедшей скорости света: уменьшение скорости приводит к увеличению длины волны. 
Наиболее заметное проявление красного смещения — сдвиг линий и других деталей в спектре источника в сторону больших длин волн, например, для видимого света — в сторону красного участка спектра. 
В контексте космологии красное смещение свидетельствует об удалении галактик, причём чем дальше галактика, тем больше её скорость удаления и, соответственно, величина красного смещения. 
В 1929 году Эдвин Хаббл открыл, что красное смещение для далёких галактик больше, чем для близких, и возрастает приблизительно пропорционально расстоянию (закон красного смещения, или закон Хаббла).
Красное смещение широко используется в астрофизике, так как позволяет получать информацию о движении небесных тел и других их свойствах, изучая их спектры. 
Некоторые области применения красного смещения:
• Определение расстояний и скоростей небесных объектов, таких как звёзды, галактики и квазары. Наблюдая красное смещение света от далёких галактик, учёные смогли подтвердить расширение Вселенной и рассчитать постоянную Хаббла, которая отражает скорость этого расширения.
• Получение сведений о крупномасштабной структуре космоса. Исследования красных смещений галактик позволили составить карту распределения галактик и тёмной материи во Вселенной, что помогло разработать космологические модели и пролить свет на формирование и эволюцию структур в космическом масштабе времени.
• Доказательство теории Большого взрыва. Красное смещение света от далёких галактик было одним из ключевых доказательств, приведших к разработке этой теории.
 
Красное смещение связано с теорией Хаббла через открытие пропорциональности между красным смещением объекта и его расстоянием.   
Хаббл обнаружил, что свет от более удалённых галактик выглядит более красным, чем свет от тех, которые ближе к Земле. Этот эффект возникает потому, что по мере того, как объекты во Вселенной удаляются друг от друга, длина волны света увеличивается, что сдвигает её в красную область спектра. 
Это наблюдение поддерживает гипотезу о том, что Вселенная расширяется: чем дальше галактика от Земли, тем быстрее она удаляется. 
На основе этих выводов бельгийский физик Жорж Леметр в 1931 году выдвинул теорию Большого взрыва.
Красное смещение помогает понять структуру галактик, так как позволяет:
• Определить расстояния до далёких объектов. Закон Хаббла, устанавливающий пропорциональность между скоростью удаления галактики и расстоянием до неё, стал основой для построения модели расширяющейся Вселенной.
• Реконструировать историю расширения Вселенной. Наблюдения за красным смещением света от далёких галактик позволили учёным подтвердить расширение Вселенной и рассчитать постоянную Хаббла, которая отражает скорость этого расширения.
• Получить сведения о крупномасштабной структуре космоса. Исследования красных смещений галактик помогли составить карту распределения галактик и тёмной материи во Вселенной, что позволило разработать космологические модели и пролить свет на формирование и эволюцию структур в космическом масштабе времени.
Однако в научном сообществе существуют альтернативные космологические модели, которые ставят под сомнение темпы расширения и саму его реальность. Например, феномен квантованного красного смещения сложно объяснить в рамках стандартной модели, где красное смещение связано исключительно с расстоянием до объекта.
Существует мнение, что красное смещение связано с тёмной материей через взаимодействие фотонов света с тёмной материей. 
Согласно этой теории, фотоны, как все барионы Вселенной, поглощают газообразную тёмную материю. В результате их массы увеличиваются, и это приводит к увеличению длины световой волны. 
Однако есть и другое мнение: некоторые учёные считают, что красное смещение у космических тел обусловлено не скоростью их удаления, а гравитационным потенциалом Галактики, определяемым через круговую скорость. В этом случае необходимость в тёмной материи становится излишней.
Тёмная материя играет решающую роль в формировании крупномасштабной структуры Вселенной. Некоторые способы, которыми она влияет на космос:
• Обеспечивает галактикам и скоплениям необходимую массу для их удержания. Без тёмной материи галактики не смогли бы существовать в том виде, в каком их наблюдают. 
• Формирует гравитационные «каркасы», на которых строится структура Вселенной. Тёмная материя не является полностью однородной, а образует структуры, которые служат гравитационным каркасом для видимой материи. 
• Способствует образованию крупномасштабных космических структур, таких как галактические скопления и суперскопления. 
• Влияет на дальнейшую эволюцию галактик. Гравитация гало тёмной материи удерживает звёзды и газ на периферии галактик от разлёта. 
• Участвует в процессах слияния галактик и их взаимодействий. Столкновения и слияния галактик, которые являются важными этапами их эволюции, определяются гравитационным взаимодействием их гало тёмной материи. 
Тёмная материя взаимодействует с обычной материей, из которой состоят звёзды, планеты и галактики, через гравитацию. 
При этом тёмная материя не участвует в электромагнитном взаимодействии, она невидима, так как не испускает, не поглощает и не отражает свет

Сириус является самой яркой звезде в ночном небе 200-300 миллионов лет. Сириус можно увидеть практически везде с поверхности Земли. Расстояние от Земли составляет около 8,6 световых лет.
Самой яркой звезде в ночном небе 200-300 миллионов лет. Сириус можно увидеть практически везде с поверхности Земли. Расстояние от Земли составляет около 8,6 световых лет. Он, примерно, в два раза массивнее Солнца и в 25 раз ярче Солнца. Сириус имеет радиус 1,2 миллиона км, что на 71% больше, чем радиус Солнца. Температура поверхности приблизительно 9650;С
Поллукс
Оранжевая гигантская звезда, которая находится на расстоянии около 34 световых лет от Земли. Поллукс примерно в 9 раз больше, чем Солнце. Звезда тяжелее нашего светила, примерно, в 2 раза. Радиус составляет 5 564 000 км. Это самая яркая звезда в созвездии Близнецов. Температура поверхности составляет около 4 600;С.
 Арктур
Арктур — красная гигантская звезда, которая является самой яркой звездой в созвездии Волопаса. Это четвертая самая яркая звезда в ночном небе, после Сириуса, Канопуса и Альфы Центавры. Расстояние от Земли составляет около 36,8 световых лет. Арктур примерно в 25 раз больше, чем Солнце, радиус составляет около 17 870 000 км. Арктуру около 7,1 миллиарда лет. Температура поверхности составляет примерно 4 000;С. Она будет расширяться после того, как ее гелий будет исчерпан, отслаивается от своей внешней оболочки и становится белым карликом внутри планетарной туманности.
Альдебаран
Альдебаран — оранжевая гигантская звезда, расположенная примерно в 65 световых годах в созвездии Тельца. Альдебаран примерно в 44,2 раза больше Солнца, радиус около 30 740 000 км. Температура поверхности приблизительно 3 600;С. Альдебаран светит в 425 раз ярче Солнца.
Ригель
Ригель — самая яркая звезда в созвездии Орион и седьмая самая яркая звезда в ночном небе. Примерно в 12 000 раз ярче Солнца. Ригель наиболее заметен зимними вечерами в северном полушарии, а летом — в южном. Расстояние от Земли составляет около 860 световых лет. Он примерно в 78 раз больше, чем Солнце, радиус составляет около 54 250 000 км. Температура поверхности приблизительно 10 750;С.
Антарес
Антарес является самой яркой звездой в созвездии Скорпиона, он в 850 раз больше Солнца и в 12 раз массивнее его. Если бы он был помещен в центр нашей Солнечной системы, то он не уместился бы в пределах орбиты Марса. Расстояние от Земли составляет около 550 световых лет. Он примерно в 57 500 раз ярче, чем Солнце. Ему около 12 миллионов лет и уже приближается к концу своей жизни. Ожидается, что он взорвется как сверхновая в течение следующих миллионов лет. Звезды с низкой массой, такие как наше Солнце, существуют в своей основной последовательности на протяжении нескольких миллиардов лет. Температура поверхности приблизительно 18 225;С.
 Бетельгейзе
Бетельгейзе — это красный сверхгигант, который является девятой самой яркой звездой (самая яркая звезда в небе — Сириус) в ночном небе и второй самой яркой звездой в созвездии Ориона. Эта звезда находится в 640 световых лет от Земли и в 20 раз больше массы Солнца. Радиус Бетельгейзе составляет около 820 700 000 км. Ожидается, что красные гигант скоро закончат свою жизнь. Радиус в 1 200 раз больше, чем у нашего Солнца. Температура поверхности составляет около 3 325;С.
 Мю Цефея
Мю Цефея — красная сверхгигантская звезда в созвездии Цефея. Это одна из самых больших и светящихся звезд, известных в Млечном Пути. Расстояние до Мю Цефея составляет около 6 000 световых лет. Его масса в 20 раз больше солнечной. Он в 1 420 раз больше Солнца. Радиус составляет 988 036 000 км. Температура поверхности составляет примерно 3 410;С. Мю Цефея приближается к смерти, т.к. находится в последней фазе своей жизни и может взорваться как сверхновая. Он, примерно, в 38 000 раз ярче Солнца.
 VV Цефея
Расположенный в созвездии Цефей, VV Цефея находится примерно в 4900 световых лет от Земли. Она также известный как HD 208816. Температура поверхности составляет примерно 3 325;С. Эта красная гиперзвезда, по оценкам, имеет радиус больше солнечного в 1050 — 1100 раз. Диаметр звезды составляет 2 436 875 000 км.
VY Большого Пса

VY Большого Пса — красный гипергиант в созвездии Большого Пса. Это самая большая известная звезды по размеру, а также одна из самых ярких своего типа. Её радиус примерно в 1 540 раз больше, чем у Солнца, а масса в 25 раз больше массы нашего светила. VY Большого Пса примерно в 270000 раз ярче, чем Солнце. С таким размером он достиг бы орбиты Сатурна, если бы он был помещен в нашу Солнечную систему. Эта звезда находится в 4 900 световых лет от Земли.
Сколько высоких цивилизаций в Галактике?

Есть мнение, что вероятность посещения Земли пришельцами в прошлом – не нулевая. Это следует из современных физических теорий, в рамках которых ограничения накладываемые на скорость движения Теорией Относительности – преодолимы. Очень нетривиальными путями, не на современном и даже не на обозримом этапе развития технологий, но «гиперпространственный» двигатель может быть создан. Может, следовательно, будет. «Не нулевая», но какая? Это зависит от плотности разумного населения Галактики. Таковую же стоит попробовать оценить...

Солнечная исключительность: Почему 75% звезд Вселенной бесплодны для разума

Вы когда-нибудь задумывались, почему из всех возможных мест во Вселенной разумная жизнь (или хотя бы та, о которой мы точно знаем — то есть мы сами) возникла именно здесь, вокруг желтого карлика средних размеров, в незаметном рукаве Млечного Пути? Вопрос не праздный. Потому что, как выяснилось, это чертовски странное место для появления разума. И недавнее исследование астрофизика Дэвида Киппинга из Колумбийского университета переворачивает с ног на голову все наши представления о распределении жизни во Вселенной...

Почему в космосе темно, если там постоянно светит Солнце?

На первый взгляд, вопрос кажется парадоксальным: Солнце и миллиарды других звёзд излучают свет, но космическое пространство выглядит как бездонная черная пустошь. Почему же оно не сияет, как гигантский светильник? Ответ кроется в законах физики, устройстве Вселенной и особенностях нашего восприятия. Давайте разберёмся по порядку. Еще в XIX веке астроном Генрих Ольберс задался вопросом: если Вселенная бесконечна и вечна, а звезды распределены в ней равномерно, то в любом направлении взгляд должен упираться в звезду...
UY Щита (UY Scuti) — звезда, которая считается одной из самых больших во Вселенной. Это красный сверхгигант в созвездии Щита. 
Характеристики
• Радиус — по оценкам учёных, равен 1708 радиусам Солнца. На пике пульсаций радиус может достигать 1900 радиусов Солнца.
• Диаметр — 2,4 миллиарда км (15,9 а. е.).
• Объём — примерно в 5 миллиардов раз больше объёма Солнца.
• Если поместить UY Щита в центре Солнечной системы, то её фотосфера охватит орбиту Юпитера.
• Светимость — приблизительно в 120 000 раз больше светимости Солнца в видимой части спектра. С учётом инфракрасного излучения — в 340 000 раз ярче Солнца.
• Точная масса не определена, так как у UY Щита нет звезды-компаньона, но скорее всего она составляет от 7 до 10 M;.
• Звезда классифицируется как полурегулярная переменная с приблизительным периодом пульсации 740 дней.
Расстояние
UY Щита находится на расстоянии 9500 световых лет (2900 пк) от Солнца. 
Исследования
• UY Щита впервые был добавлен в каталог Боннского обозрения звёзд в 1860 году немецкими астрономами из Боннской обсерватории.
• При хороших условиях UY Щита можно увидеть с помощью небольшого телескопа или в большой бинокль как красноватую звезду со слабым пятном вдоль звёзд Млечного пути.
• Большое количество космической пыли скрывает UY Щита, но, если бы не было пыли, звезда была бы пятым по величине объектом, видимым невооружённым глазом.
 Важно: UY Щита не самая большая звезда во Вселенной — существует версия, что лидером в 2020 году стал Stephenson 2-18 с радиусом, равным 2150 радиусам Солнца. Однако мнения астрономов разные, и UY Щита также считается одной из самых больших звёзд.
Некоторые крупные звёзды во Вселенной:
• RW Цефея. Красный гипергигант в созвездии Цефей. Расстояние от Земли — 11 500 световых лет, радиус — в 1535 раз больше Солнца.
• VX Стрельца. Красный сверхгигант. Расстояние от Земли — 5100 световых лет, радиус — от 1120 до 1550 больше солнечного.
• V766 Центавра. Жёлтый гипергигант из созвездия Центавра. Расстояние от Земли — 11 740 световых лет, радиус — в 1500 раз больше солнечного.
• Арктур. Красная гигантская звезда в созвездии Волопаса. Расстояние от Земли — около 36,8 световых лет, Арктур примерно в 25 раз больше Солнца, радиус — около 17 870 000 км.
• Альдебаран. Оранжевая гигантская звезда в созвездии Тельца. Расстояние от Земли — примерно 65 световых лет, Альдебаран примерно в 44,2 раза больше Солнца, радиус — около 30 740 000 км.
Помимо гипергигантов, существуют и другие типы звёзд, например:
• Коричневые карлики. Очень холодные и неяркие звёзды, в которых ядерные реакции не могут компенсировать потери энергии при излучении. 
• Красные гиганты. Звёзды с небольшой температурой (около 3000–5000 К), но очень ярко светящие. 
• Звезда Вольфа-Райе. Очень яркие и горячие звёзды, которые отличаются широким спектром излучения водорода, гелия, а также кислорода, азота, углерода в разных степенях ионизации. 
• Переменные звёзды. Яркость таких звёзд меняется в зависимости от происходящих в их районе физических процессов. 
• Сверхновые. Звёзды, которые заканчивают свой цикл эволюции в взрывном процессе. 
• Нейтронные звёзды. Возникают на поздних этапах эволюции у звёзд с массой 8–10 масс Солнца, могут обладать сильным магнитным полем. 
• Белые карлики. Состоят из электронно-ядерной плазмы, слабо светятся и лишены источников термоядерной энергии, постепенно остывают и краснеют. 
Нейтронные звёзды образуются в результате вспышек сверхновых звёзд. 
Процесс можно разделить на несколько этапов:
1. Звезда с массой 8–30 масс Солнца постепенно исчерпывает термоядерное горючее, и происходит гравитационный коллапс её ядра.
2. Сжатие в компактный объект приводит к тому, что температура повышается, а электроны и протоны сливаются в нейтроны.
3. Внешняя оболочка звезды начинает падать на ядро.
4. Когда плотность звезды достигает определённого предела, сжатие останавливается, а оболочка отбрасывается.
5. Образуется сверхновая — происходит мощнейший взрыв.
6. После рассеивания внешней оболочки от звезды остаётся звёздный остаток — нейтронная звезда.
Процесс образования нейтронной звезды продолжается до тех пор, пока ядро практически полностью не будет состоять из нейтронов. 
При этом в момент рождения нейтронная звезда имеет очень высокую температуру — порядка 1011 K, но она быстро падает: за несколько минут температура снижается с 1011 до 109 K, за месяц — до 108 K.
На скорость образования нейтронной звезды влияют, в частности, следующие факторы:
• Радиус остатка звезды. Поскольку он во много раз меньше радиуса родительской звезды, момент инерции остатка резко уменьшается. Это приводит к тому, что нейтронная звезда формируется с очень высокой скоростью вращения. скорость её вращения увеличивается из-за сохранения углового момента. Новообразованные нейтронные звёзды обычно вращаются со скоростью до нескольких сотен раз в секунду. 
• Гравитация. Она ускоряет падающее на нейтронную звезду вещество до огромных скоростей. 
• Магнитное поле. Его мощь определяет остальные свойства и происходящие процессы. Со временем звезда расходует свою вращательную энергию, и её вращение замедляется, а магнитное поле ослабевает.
• Гравитация чёрной дыры с силой сдвигает поверхность нейтронной звезды во время их слияния. Это приводит к разлому коры нейтронной звезды, подобно землетрясению, которое происходит внутри неё. 
В результате возникают микротрещины и колебания магнитного поля, которые создают волны, названные в честь шведского физика Ханнеса Альфвена. Эти волны превращаются в радиовсплески, которые могут быть зафиксированы астрономами за секунду до того, как чёрная дыра поглотит нейтронную звезду. 
Кроме того, сильная гравитация чёрной дыры растягивает нейтронную звезду, прежде чем чёрная дыра в конечном итоге поглотит её. 
В процессе слияния двух компактных объектов, таких как чёрные дыры и нейтронные звёзды, образуются гравитационные волны — колебания, которые распространяются через космос.
По результатам одного из исследований, процесс слияния чёрной дыры с нейтронной звездой длится 1–2 секунды. 
Однако в течение этого времени происходит множество процессов: последние орбитальные витки исходных тел, разрыв нейтронной звезды приливными силами, выбросы материи и другие.
Слияние чёрной дыры и нейтронной звезды имеет ряд последствий для Вселенной, среди которых:
• Образование тяжёлых элементов. В процессе слияния могут образоваться, например, золото и платина. 
• Возникновение килоновы. Если масса чёрной дыры недостаточно велика для мгновенного поглощения нейтронной звезды, может произойти килонова — мощная вспышка, вызванная радиоактивным распадом тяжёлых элементов, образовавшихся при слиянии. 
• Формирование пульсара чёрной дыры. После поглощения нейтронной звезды чёрная дыра на короткое время окружается магнитными потоками, имитирующими характерные лучи обычного пульсара. 
• Возникновение мощных ударных волн. Эти волны производят дополнительное излучение, которое может помочь учёным обнаружить момент столкновения заранее. 
Изучение подобных космических столкновений помогает лучше понять устройство и эволюцию Вселенной, а также проверить теорию относительности Эйнштейна и другие физические теории в реально-экстремальных условиях.
Помимо золота и платины, при слиянии нейтронных звёзд могут образовываться, например, уран и плутоний, а также другие благородные и радиоактивные металлы. 
Кроме того, в результате быстрого захвата нейтронов, который происходит при таких катаклизмических событиях, могут возникать сверхтяжёлые элементы, такие как дубний, сиборгий, борий и другие.
Некоторые свойства сверхтяжёлых элементов:
• Неустойчивость. Ядра сверхтяжёлых элементов, насыщенные протонами и нейтронами, разрушаются через мгновения после создания из-за деления или радиоактивного распада. 
• Радиоактивность. Для всех элементов тяжелее свинца стабильных изотопов нет, все они радиоактивные. dzen.ru
• Релятивистские эффекты. Электроны в сверхтяжёлых атомах испытывают мощное притяжение ядра, что заставляет их двигаться с огромной скоростью, близкой к скорости света. Это изменяет химическое поведение элементов. securitylab.ru
• Форма ядер. Ядра сверхтяжёлых элементов часто имеют овальную форму, а у более тяжёлых элементов теоретически могут быть формы, напоминающие летающие тарелки или даже пузырьки. securitylab.ru
• Летучесть. Сверхтяжёлые элементы обладают относительно высокой летучестью в атомарном состоянии.  В настоящее время сверхтяжёлые элементы не имеют практического применения. Это связано с тем, что их синтез — сложный технологический процесс, который занимает много времени, и в результате образуется небольшое количество ядер. Кроме того, даже самые устойчивые изотопы сверхтяжёлых элементов распадаются за короткое время. dzen.ruen.wikipedia.org
Однако учёные считают, что в будущем сверхтяжёлые элементы могут найти применение, например, в разработке сенсоров или радиографических методов в медицине или промышленности. Также сверхтяжёлые элементы могут использоваться в качестве индикаторов радиоактивного загрязнения окружающей среды и контроля за ядерными реакциями. dzen.ruosnmedia.ru
Для этого необходимо, чтобы кардинально изменились технологии получения сверхтяжёлых элементов.
Для получения сверхтяжёлых элементов, которые не встречаются в природе, необходимы мощные ускорители частиц и точные измерительные приборы. dzen.ruhightech.plus
Существует несколько методов синтеза сверхтяжёлых элементов, например:
• Холодный синтез. Мишени из свинца, висмута, урана или более лёгких трансуранов обстреливают ускорителями тяжёлых ионов. В ходе таких бомбардировок возникают сильно возбуждённые ядра, которые либо разваливаются на осколки, либо сбрасывают избыточную энергию посредством испарения нейтронов.
• Горячий синтез. При этом методе новорождённые ядра теряют больше нейтронов — от трёх до пяти.
 elementy.ru
В 2024 году учёные из США и Европы разработали новый метод синтеза, который позволяет получать элементы с более высоким атомным номером, чем ранее достижимый. Метод предполагает использование пучков 50-титана для облучения мишеней из 244-Пу (плутония).
Некоторые предполагаемые преимущества холодного ядерного синтеза:
• Энергетическая независимость. Холодный синтез может обеспечить чистую и практически неистощимую энергию. tenchat.ru
• Экологические преимущества. Холодный синтез может стать альтернативой ископаемым источникам энергии и помочь в борьбе с изменением климата. tenchat.ru
• Экономичность. Для холодного синтеза не нужны дорогие установки для поддержания плазмы, как в термоядерных реакторах, поэтому производство энергии может стать дешевле. sci.rambler.ru
• Улучшенная безопасность. Нет рисков взрывов, как на АЭС. tech.onliner.by
Однако на сегодняшний день не существует убедительных доказательств, что холодный синтез в принципе возможен. Большинство учёных относится к этой идее скептически, потому что она противоречит фундаментальным законам физики.
Некоторые риски, связанные с холодным синтезом:
• Отсутствие чёткой теории и стабильно работающих устройств. Холодный ядерный синтез остаётся одной из самых загадочных и противоречивых тем в современной науке. innovanews.ru
• Невозможность контролировать процесс. Есть опасения, что реакция холодного синтеза выйдет из-под контроля. innovanews.ru
• Противодействие фундаментальных законов физики. Главная преграда для холодного синтеза — электрические силы отталкивания между положительно заряженными ядрами атомов. sci.rambler.ru
• Скандалы и обвинения в научных экспериментах. Например, в 1989 году химики Мартин Флейшман и Стэнли Понс объявили, что достигли холодного синтеза, но научное сообщество отвергло идею. sci.rambler.ruen.wikipedia.org
В целом холодный синтез пока остаётся гипотезой, а не практической технологией.
Некоторые научные достижения, связанные с исследованиями холодного синтеза:
• Эксперимент Мартина Флейшмана и Стэнли Понса. В 1989 году учёные заявили, что добились ядерного синтеза при комнатной температуре. Они использовали палладиевый электрод и тяжёлую воду. Однако научное сообщество отвергло эти результаты, объявив их ошибкой или даже обманом. en.wikipedia.orginnovanews.ru
• Создание трития. В июле 1989 года индийская группа из Центра атомных исследований Бхабха и в октябре 1989 года группа Джона Бокриса из Техасского университета A&M сообщили о создании трития. en.wikipedia.org
• Разработка электрохимического подхода к загрузке дейтерия. Учёные из Университета Британской Колумбии создали мишень из палладия и обработали её с двух сторон разными электрохимическими методами. Это позволило загрузить в палладий столько же дейтерия, используя всего один вольт электричества, сколько обычно удаётся загрузить под давлением в 800 атмосфер. hi-tech.mail.ru
Предположение о возможности холодного ядерного синтеза (ХЯС) до сих пор не нашло подтверждения и является предметом постоянных спекуляций, однако эта область до сих пор активно изучается.
Некоторые факторы, которые препятствуют подтверждению холодного синтеза:
• Отсутствие чёткого объяснения, как именно он может работать. Учёные выдвигали разные гипотезы, но ни одна из них не стала общепризнанной.
• Проблема воспроизводимости. В идеале научный эксперимент должен давать одинаковый результат в любой лаборатории. Но с холодным синтезом так не получается: одни учёные видят избыточное тепло, другие — ничего необычного.
• Противодействие фундаментальным законам физики. Главная преграда — электрические силы отталкивания между положительно заряженными ядрами атомов. Без достаточной энергии ядра просто не могут сблизиться для слияния.
• Нехватка серьёзных инвестиций. Большие корпорации и государства не спешат вкладываться в то, что выглядит как авантюра.
• Человеческий фактор. После скандала 1989 года многие физики стали бояться связываться с исследованиями холодного синтеза — это могло испортить репутацию.
 innovanews.rusci.rambler.ru
Официальная наука не признаёт холодный синтез, но исследования в этой области продолжаются.
В настоящее время холодный синтез не имеет практического применения, так как нет воспроизводимых результатов и подтверждённых механизмов, которые бы доказывали его возможность. sci.rambler.ru
Однако некоторые учёные рассматривают потенциальные возможности коммерческого использования холодного синтеза, в частности добычу энергии для индустриальных нужд, домашних хозяйств и транспорта. habr.com
Например, предполагается, что тепло, которое выделяет теплогенератор холодного ядерного синтеза, можно использовать для нагрева воды до состояния перегретого пара и создания давления, необходимого для работы парового двигателя. school-science.ru
Также есть идея применять такие силовые установки на космических кораблях: они могли бы обеспечивать теплом помещение корабля и вырабатывать электроэнергию для всех его систем. school-science.ru
Следует учитывать, что исследования в области низкоэнергетических ядерных реакций (к которым относится холодный синтез) продолжаются, но официальная наука не признаёт их результаты.
Некоторые альтернативные источники энергии, которые упоминаются в контексте исследований холодного синтеза:
• Тяжёлая вода. Считается, что её можно извлекать из обычной морской воды и использовать как источник энергии. sci.rambler.ru
• Электрический разряд в водороде. В устройстве катодом служит монокристалл титана, насыщенный водородом. ikar.udm.ru
• Сочетание никеля и водорода. По некоторым исследованиям, такая комбинация выдаёт до 400 раз больше энергии, чем потребляет. habr.com
Однако официальная наука не признаёт холодный синтез, и нет воспроизводимых результатов, которые бы доказывали его возможность.
Некоторые преимущества использования тяжёлой воды как источника:
• Возможность работы на природном уране. Тяжёлая вода практически не поглощает нейтронов, что позволяет использовать в качестве топлива природный уран без необходимости строить сложные и опасные предприятия по его обогащению.
• Хорошие теплопередающие свойства. Тяжёлая вода обеспечивает интенсивный отвод тепла от тепловыделяющих элементов.
• Удобство в обращении. Тяжёлая вода доступна, её свойства не зависят от радиоактивного излучения и колебаний температуры внешней среды, она невоспламеняема.
 en.wikipedia.orgotherreferats.allbest.ru
Некоторые недостатки использования тяжёлой воды как источника:
• Высокая стоимость. Производство тяжёлой воды очень энергоёмко, что делает её практически недоступной для населения. en.wikipedia.orgspaceaqua.rugeokniga.org
• Ограничение максимальной температуры теплоносителя. Сравнительно низкое значение критической температуры воды существенно ограничивает максимальную температуру теплоносителя. otherreferats.allbest.ru
• Коррозионное взаимодействие с конструкционными материалами. Из-за активного взаимодействия тяжёлой воды со многими материалами отдельные узлы реактора и трубопроводы необходимо выполнять из нержавеющей стали или специальных сплавов. otherreferats.allbest.ru
• Радиоактивность теплоносителя. Несмотря на то, что чистая тяжёлая вода не приобретает значительной радиоактивности под действием излучения, теплоноситель с течением времени становится существенно радиоактивным.  Тяжёлая вода (D;O) отличается от обычной воды (H;O) по ряду свойств, связанных с наличием в молекуле дейтерия вместо обычного водорода. dzen.ruVodovoz.ru
Некоторые отличия:
• Плотность. Тяжёлая вода на 11% плотнее обычной: литр тяжёлой воды весит на 100 граммов больше литра обычной. dzen.ru
• Температурные показатели. Тяжёлая вода кипит при температуре 101,4 °C, в то время как обычная — при 100 °C. Замерзает тяжёлая вода при температуре +3,8 °C, в то время как обычная — при нуле. barrier.rudzen.ru
• Вязкость. Вязкость тяжёлой воды выше на 25%, поэтому она течёт медленнее. dzen.ru
• Распространение звука. Звук в тяжёлой воде распространяется на 4% медленнее. dzen.ru
• Растворение газов. В тяжёлой воде хуже растворяются газы. Vodovoz.ru
• Кислотность. Тяжёлая вода имеет более высокую кислотность. Vodovoz.ru
• Химические реакции. Реакции в тяжёлой воде идут в 5–10 раз медленнее, чем в обычной. dzen.ru
При этом внешне тяжёлая вода не отличается от обычной: это прозрачная жидкость без запаха.
Возможно, имелись в виду другие вещества, похожие на тяжёлую воду по свойствам из-за наличия тяжёлых изотопов водорода. Некоторые из них:
• Полутяжёлая вода (дейтериевая вода, монодейтериевая вода, гидроксид дейтерия). В ней только один атом водорода замещён дейтерием.
• Сверхтяжёлая вода. Содержит тритий, период полураспада которого более 12 лет. По своим свойствам сверхтяжёлая вода (T2O) ещё заметнее отличается от обычной: кипит при 104 °C, замерзает при +9 °C и имеет плотность 1,21 г/см;.
Сверхтяжёлая вода (в формуле которой содержится 2 атома трития — радиоактивного изотопа водорода и 1 атом кислорода) не имеет широкого применения, так как имеет высокую радиотоксичность. ru.wikipedia.org*
Тяжёлая вода, в свою очередь, используется в разных областях, например:
• Ядерная энергетика. Тяжёлую воду применяют в ядерных реакторах в качестве замедлителя нейтронов и охладителя.
• Фармацевтика. Тяжёлая вода — один из компонентов лекарств, которые повышают эффективность их действия.
• Химические исследования. Соединения тяжёлой воды служат для изучения различных химических реакций, их механизмов, а также для исследования структуры ДНК и РНК.
• Производство трития. Оксид дейтерия участвует в процессе получения трития — радиоактивного изотопа водорода.
 
Использование сверхтяжёлой воды связано с серьёзными рисками для здоровья человека, так как она обладает радиоактивными свойствами. quarta-rad.ru
Некоторые риски:
• Токсичность. Сверхтяжёлый изотоп, содержащийся в сверхтяжёлой воде, замещает водород в белках, жирах и углеводах и испускает бета-излучение, которое разрушает внутренние органы человека и генетический материал половых клеток.
• Негативное воздействие на организм. При распаде трития образуется газообразный гелий, который разрывает водородные связи и нарушает процесс синтеза структурных компонентов клетки.
• Острое облучение. Описан случай, когда человек получил дозу внутреннего облучения 12 Зв после приёма тритиевой воды.
• Опасность для эмбриона. Интенсивность воздействия сверхтяжёлой воды на эмбрион в четыре раза превышает степень влияния на взрослого человека.
 quarta-rad.ru
Коммерческий оборот сверхтяжёлой воды в ряде стран находится под жёстким государственным надзором.
Тритий, попавший в организм, относительно равномерно распределяется по всем органам и тканям в виде оксида трития (НТО) и его органических соединений (ОСТ). medradiol.fmbafmbc.ru
НТО способен к обмену атомами водорода, что ведёт к их замещению в органических молекулах, включая ДНК. Кроме того, НТО является источником и фактором облучения организма, так как замещает простую воду и распадается с выходом ;-частиц и ядер гелия. medradiol.fmbafmbc.ru
ОСТ гетерогенно распределяется в клетках и тканях, что приводит к высоким микролокальным дозам и серьёзным повреждениям органических молекул. Способность ОСТ замещать водород в молекуле ДНК может привести к значительным повреждениям генетического материала, а также увеличить период его выведения из организма. medradiol.fmbafmbc.ru
Основные пути выведения трития из организма — почки, органы дыхания и ЖКТ, а также слюнные железы, потовые железы и молоко. ecoradmod.narod.ru
Попадание трития в любой форме в организм представляет потенциальную опасность.
Для обнаружения трития в организме используют, например, прямой метод контроля, основанный на измерении объёмной активности в выделениях организма: конденсате паров воды из выдыхаемого воздуха и моче. libnorm.ruohranatruda.ru
Также применяют расчётный метод, при котором поступление радионуклидов в организм определяется временем работы и объёмной активностью соединения трития в воздухе на рабочем месте, а эффективная доза вычисляется как произведение поступления на дозовый коэффициент. libnorm.ruohranatruda.ru
Ещё один метод предполагает введение индикаторных количеств тритиевой воды. У пациента отбирают пробу крови (1–3 мл) для выявления уровня активности в жидкостях организма, затем ему вводят тритиевую воду. Через определённое время (1, 1,5, 2 и 3 часа) отбирают пробы биоматериала, которым могут служить пары выдыхаемого воздуха, моча, кровь, слюна и так далее
Некоторые факторы, влияющие на точность обнаружения трития:
• Индивидуальное количество воды в организме. Для точного расчёта общей активности трития в водной фазе необходимо определить, сколько воды в организме конкретного человека. cyberleninka.ru
• Объём пробы. Он зависит от удельного содержания трития в пробе и чувствительности используемого для измерения прибора. Для конденсата выдыхаемого воздуха объём пробы должен быть не менее 2–3 мл, для проб мочи — не менее 20–30 мл. gost.gtsever.ruohranatruda.ru
• Отсутствие слюны в пробе. При измерении содержания трития на жидкостном сцинтилляционном счётчике попадание слюны в пробу может вызывать гашение сцинтилляций. gost.gtsever.ru
• Квалификация оператора. К измерениям трития в жидких пробах допускаются лица с квалификацией не ниже техника, имеющие навыки работы на установках с жидким сцинтиллятором и расчёты статистических погрешностей. gost.gtsever.ru
Некоторые методы, которые используются для измерения трития:
• Ионизационная камера. В камере, заполненной газом, содержащим тритий, при приложении разности потенциалов между электродами возникает ток. Он зависит от расстояния между электродами, давления и типа газа, а также от концентрации трития. j-analytics.ru
• Метод жидкостной сцинтилляции. Полученный из образца углеродсодержащий газ превращают в жидкость, которую можно хранить и исследовать в небольшом стеклянном сосуде. В жидкость добавляют сцинтиллятор. profbeckman.narod.ru
• Радиолюминография. Метод позволяет с высокой точностью определять содержание и распределение трития в различных материалах. Образующиеся при ;-распаде трития электроны облучают поверхность пластины, формируя на ней скрытое изображение. j-analytics.ruelib.biblioatom.ru
• Метод авторадиографии. Используется для визуализации распределения трития в металлах. Однако этим методом трудно получить количественное распределение. elib.biblioatom.ru
• Методика измерения концентрации трития с помощью магнитного микроскопа. Позволяет наблюдать изображение его распределения без непосредственного контакта с образцом.  Радиолюминография применяется в случаях, когда нужно с высокой точностью определить содержание и распределение трития в различных материалах. j-analytics.ru
Некоторые области использования метода:
• Исследования взаимодействия водорода с конструкционными и функциональными материалами. Радиолюминография позволяет определять коэффициенты диффузии трития в широком диапазоне температур даже в тех случаях, когда применение мембранных методов затруднено. j-analytics.ru
• Изучение материалов на уровне десятков микрон. Это помогает глубже понять механизмы взаимодействия и его особенности. cyberleninka.ru
• Моделирование процессов, связанных с тритием. Например, с помощью радиолюминографии исследовали показатели распределения и накопления трития в конструкционных материалах, которые планируется применять в активной зоне реакторов. atomvestnik.ru
• Изучение барьерных свойств материалов. Так, с помощью радиолюминографии показали барьерные свойства слоя бериллия в трёхслойном композитном материале по отношению к распространению трития.  Некоторые ограничения радиолюминографии:
• Требования к пробоподготовке и качеству поверхности материала, насыщенного тритием. Это сказывается на количестве проводимых операций и сложности измерения.
• Загрязнение пластины тритием. Плотный и равномерный контакт образца с поверхностью пластины может привести к загрязнению, что препятствует повторному использованию пластины без процедуры предварительной очистки.
• Область засветки на радиолюминограммах. Она вызвана бета-излучением с боковой поверхности образцов. Чтобы избежать засветки, перед резкой образца его заливают специальным компаундом.
• Ограничение по глубине исследования. Для большинства материалов глубина исследования не превышает 3 мкм. Для определения распределения трития на глубине до 20–30 мкм без разрезания образца используют фотопластины со специальным полимерным покрытием.
• Погрешность измерений. Она возникает при получении, обработке и хранении образцов. В целом погрешность радиолюминографического измерения оценивается как менее 15%.

VV Цефея А
Пятая позиция нашего рейтинга отошла к двойной звезде VV Цефея А, имеющей радиус 1050–1900 солнечных. Она расположена в созвездии Цефея. Само светило является затменной переменной типа Алголя. Для таких объектов характерно наличие более холодной звезды, проходящей перед более горячей. Так что часть света более горячего объекта затмевается, и общий блеск пары временно снижается. VV Цефея расположена от нас на удалении 5 тыс. световых лет. Двойная звезда состоит из VV Цефея A (красного гипергиганта с радиусом 1050 солнечных), а также VV Цефея B, которая является голубой звездой главной последовательности класса B0. Она вращается вокруг VV Цефея A по эллиптической орбите.
Красный гипергигант имеет массу примерно 25–100 солнечных. VV Цефея A является как минимум седьмой по размеру звездой из всех, известных науке. Она также удерживает почетную вторую строчку, если говорить конкретно о галактике Млечный Путь. Вообще, такие светила (имеются в виду гипергиганты) считаются самыми мощными, самыми тяжелыми и самыми яркими из числа сверхгигантов. Кроме того, они чрезвычайно редки. Что же касается «компаньона», то эта звезда превосходит наше Солнце по диаметру в десять раз, а показатель светимости при этом выше в 100 000 раз.
 VY Большого Пса
На четвертой позиции рейтинга расположилась VY Большого Пса, которая находится в созвездии Большого Пса. Перед нами гипергигант. Расстояние от нас до VY Большого Пса составляет 3900 световых лет, поэтому не факт, что человечество вообще когда-либо сможет детально исследовать этот объект. Если же говорить о размерах, то радиус звезды составляет до 1540 радиусов Солнца. Существует еще одна версия, согласно которой перед нами обыкновенный красный сверхгигант, радиус которого не превышает 600 солнечных. В общем, споры о размерах продолжаются, хотя в том, что перед нами настоящий «монстр», сомнений нет. Чтобы представить его размеры, приведем пример: если вообразить летательный аппарат, скорость которого составляет 4,5 тыс. км/ч, то для полного облета VY Большого Пса понадобится около 160 лет.
При таких чудовищных размерах масса светила составляет всего лишь семнадцать солнечных. Это говорит о чрезвычайно малой плотности звезды. Ученые полагают, что ее взрыв может произойти в течение ближайших 100 тыс. лет. Это грозит катастрофой системам, находящимся рядом, но Землю, как считают ученые, данный катаклизм не затронет.
VY Большого Пса / ©Wikipedia
WOH G64
А вот еще один красный сверхгигант, который расположен в соседней галактике, называемой Большим Магеллановым Облаком. Последняя является карликовой галактикой типа SBm и спутником Млечного Пути. Звезда WOH G64 чрезвычайно далека от нас – она расположена на удалении 163 тыс. световых лет от Солнечной системы. Нижняя граница радиуса звезды составляет 1540 солнечных, верхняя – 1730. Вероятно, WOH G64 не является самой большой звездой из всех, но она прочно занимает первое место по своим размерам, если говорить о светилах Большого Магелланового Облака.
Было выдвинуто предположение, согласно которому светимость WOH G64 составляет 500 тыс. солнечных при массе, в 40 раз превышающей показатели нашего светила. Между тем эти данные нельзя соотнести с низкой температурой WOH G64, составляющей 3200 K. Последующие наблюдения показали, что светимость звезды снижают пыль и газ, находящиеся вокруг нее. Как бы там ни было, эта звезда огромна: если ее поместить в центр нашей системы, то поверхность WOH G64 достигла бы орбиты Сатурна – шестой планеты от Солнца.
Звездный ветер привел к тому, что светило-гигант потеряло до трети всей своей массы. Уже через несколько тысяч лет оно может превратиться в сверхновую. Земле, правда, это ничем не грозит: звезда расположена на невероятно большом удалении от нашей планеты.
Гигантский тор вокруг WOH G64 / ©ESO
.UY Щита
UY Щита является ярким красным сверхгигантом спектрального класса M4Ia. Она расположена в созвездии Щита. Ее классифицируют как полурегулярную переменную звезду, имеющую приблизительный период пульсации 740 дней. Прежде всего это светило интересно своими размерами, которые позволяют ему закрепиться на второй строчке рейтинга самых больших звезд. Если провести аналогию с нашим Солнцем, то объем UY Щита больше примерно в 5 млрд раз. При этом радиус светила может составлять 1900 солнечных.
Если предположить отсутствие светового загрязнения, то UY Щита можно рассмотреть, используя обычный небольшой телескоп или даже бинокль. Это красноватая звезда, расположенная в 2° к северу от видимой невооруженным глазом звезды типа-A ? Щита и в 2 минутах дуги к северо-западу от туманности Орла. И хотя при учете инфракрасного излучения яркость звезды превосходит яркость Солнца в 340 тыс. раз, этот объект «прячется» за огромным слоем находящихся вокруг него пыли и газа. UY Щита примечательна еще тем, что является наиболее быстро сгорающей звездой. Она теряет количество массы, равное 5,8·10?5M?/год.
UY Щита / ©Spacegid
NML Лебедя
А заслуженное первое место нашего рейтинга по праву достается красному гипергиганту NML Лебедя. Расположена она в созвездии Лебедя (северном полушарии звездного неба). Ее радиус может достигать 2775 солнечных! Впрочем, есть и нижняя граница – в этом случае показатель составляет примерно 1640 радиусов Солнца. Расстояние до звезды составляет 5,3 тыс. световых лет. Масса гиганта равна 25–40 солнечных, а светимость превосходит показатели нашей родной звезды в 270 тыс. раз. NML Лебедя отличают чрезвычайно большие показатели потери массы, которые составляют 2?10?4 масс Солнца в год.
Звезду обнаружили в 1965 году. Позже выяснилось, что в ее составе есть монооксид кремния, угарный газ, цианистый водород, моносульфид углерода, окись серы, диоксид серы, сульфид водорода. Впрочем, светило-гигант продолжает скрывать свои тайны, и на многие вопросы получится найти ответы лишь много лет спустя.
Звездная ассоциация, в которой находится NML Лебедя