Чтение онлайн

Вывод, который нельзя не сделать, обдумывая результаты опытов К. Штермера, состоит вот в чем: разной задержке сигналов соответствовала разная их сила и разная степень "размытия". Этого не было бы, если бы сигналы посылались из одной точки пространства, например, с борта гипотетическою летательного аппарата или зонда (хотя последний случай требует некоторых оговорок относительно скорости и направления его предполагаемого движения).

Двадцать пятого октября К. Штермер зарегистрировал несколько сигналов с очень большой задержкой (до 25 секунд). Затем эхо исчезло. По уже в феврале 1929 года оно снова наблюдалось. В мае французские исследователи Галле и Талон зарегистрировали около 2 000 отголосков, причем задержка достигала 30 секунд. Они также слышали слабые и сильные сигналы. Результаты их наблюдении опубликованы: это довольно сложная таблица, в которой нельзя уловить какую-либо закономерность в распределении сильных и слабых импульсов.

К. Штермер объяснил результаты опытов исходя из своей теории движения заряженных корпускул в магнитном поле Земли. Это, вообще говоря, не то же самое, что объяснять эхо отражением от ионосферы.

В 1947 году были впервые зарегистрированы отражения радиоволн от полярных сияний. Но появление сполохов как раз и связано с потоками солнечных корпускул. И это позволяет оценить всю глубину взглядов, высказанных норвежским ученым в самом начале тридцатых годов. Уже в конце 1928 года, опираясь на разработанную им теорию движения заряженных частиц, он предсказал, что эхо, по всей вероятности, будет отсутствовать до середины февраля. Так оно и получилось. Прогноз блестяще оправдался.

В заметке, опубликованной в журнале "Нейчур" 5 января 1929 года, К. Штермер приводит расчеты, относящиеся к интенсивности корпускулярных потоков от Солнца, и показывает, что "с конца октября и до середины февраля высота светила над горизонтом недостаточна для образования ливней частиц. Эхо возникает лишь при наличии некоторых благоприятных условий". Какие же это условия? "Математическая теория показывает, что эти благоприятные условия наступают в том случае, когда корпускулы исходят от Солнца, стоящего вблизи магнитной экваториальной плоскости". В своих работах ученый показал, что, попадая в магнитное поле Земли, частицы могут попасть в такую зону пространства, которую им покинуть уже не удастся. Они концентрируются в большом торе, охватывающем земной шар. Стенки тора служат своеобразным зеркалом для радиоволн, и не просто зеркалом, а концентратором, собирающим их и посылающим в немногих направлениях. Именно поэтому радиоволны могут путешествовать по естественному волноводу долгое время, и после многих отражений К. Штермеру удавалось принять их на Земле.

Интересно вспомнить первые шаги науки о движении солнечных корпускул и вызываемых этим движением полярных сияний (и, как видим, некоторых других эффектах и явлениях).

В 1716 году Галлей публикует в "Философских трудах Королевского общества" гипотезу, объясняющую "небесные видения" движением вдоль магнитных силовых линий Земли некоторой субстанции, которую он именует "магнетическими парами". До него считали, что сияния сродни свечению паров серы, исходящих из земных недр. Насколько объяснение Галлея обогнало свое время (особенно если заменить "магнетические пары" современным термином "электрические заряды"), видно хотя бы из заглавия одной любопытной брошюры, опубликованной одновременно с докладом Галлея. Эта брошюра, принадлежащая перу некоего Морфью, называлась так: "Очерк, касающийся последнего видения в небесах шестого марта. Доказательство математическими, логическими и моральными аргументами, что оно не могло быть вызвано просто обычным ходом явлений природы, а с необходимостью должно быть чудом. Смиренно предлагается на рассмотрение Королевского общества".

Много позже наука смогла объяснить зависимость частоты и силы полярных сияний от солнечной активности. Подсчет полярных сияний за последние 200 лет позволил открыть солнечные циклы разной продолжительности, включая одиннадцатилетний. Поток солнечных корпускул, связанный со вспышками и пятнами, также цикличен. 1928 год был как раз годом повышенной солнечной активности, точнее - годом максимума активности нашего светила. Достаточно сказать, что солнечных пятен было зарегистрировано в тринадцать раз больше, чем в 1923 году.

К. Штермер открыл, что самые высокие "детали" сияний - это освещенные солнцем (из-за большой высоты) лучи. Они простираются вверх за пределы земной тени, до тысячекилометрового рубежа.

Потоки частиц от Солнца воздействуют на ионосферу. В качестве примера, иллюстрирующего это воздействие, можно упомянуть о снижении "электронного зеркала" одного из слоев ионосферы на 10-15 километров, которое было обнаружено Р. Брейсуэллом.

Общая картина происходящего во время солнечных вспышек и несколько позже (корпускулы достигают Земли с опозданием) может быть очень сложной. Однако заниматься ее подробным анализом имело бы смысл в том случае, если не нашлось бы более простого и естественного объяснения, данного самим Штермером.

Итак появление "загадочного эха" не всегда может вызвать удивление у радиоспециалистов, знакомых с причудами распространения радиоволн. Трудно усмотреть в этом явлении, обследованном К. Штермером, парадокс. Совсем наоборот, если принять в качестве рабочей гипотезы допущение о космическом зонде, о "зеленых человечках", то придется изрядно поломать голову над объяснением "размытия", искажения и изменения силы сигналов.

Конечно, сказанное вовсе не означает, что автор этих строк отрицает всякую возможность межзвездного контакта с помощью зондов, посылаемых в отдаленные миры разумными существами.

* * *

И все же это первые радиосигналы из космоса. Ведь земные импульсы прошли огромные расстояния, прежде чем отразились и вернулись обратно на Землю. Но вернулись они уже не те; они были совсем не похожи на сигналы, посланные радиостанцией Ван дер Поля. Взаимодействуя с электронами, с другими частицами, потоками энергии и разреженного вещества высоко над планетой, они изменились, преобразовались. Они несли уже информацию о космосе. Так возвращаются души преображенные.

...Надеюсь, читатель, уже слышавший или читавший об эффекте Штермера, не пожалеет времени на знакомство с историей вопроса и первыми публикациями по этой теме. Самое же интересное состоит в том, что до поры до времени журналисты и любители астрономии как будто забыли о разгадке, данной самим Штермером, которому в период повального увлечения марсианами и в голову не пришло призвать их на помощь.

Но если бы это не было забыто, автор этих строк прочитал бы готовый ответ - в беглом изложении журналистов. Результаты были бы иными, тривиальными. Решусь спросить теперь читателя: увидел ли он в объяснении, данном самим Штермером, что-нибудь относящееся к управляемому термояду?

Еще несколько страниц - и автор этих строк ответит на тот же вопрос вполне самостоятельно.

Высокотемпературная плазма должна быть достаточно устойчивой. Если ее не удержать на какое-то время - реакция синтеза легких ядер не даст энергии или даст ее меньше, чем затрачено на работу установки. Это главное условие. С ним прямо связано и второе условие: концентрация (плотность) частиц плазмы должна быть довольно высокой. Американский физик Дж.Д. Лоусон сформулировал критерий: произведение времени удержания плазмы на плотность ее частиц должно быть выше порогового значения. Если это так, то устройство термоядерного синтеза отдает больше энергии, чем получает. Он нашел и численное значение этого порога. За это ведут борьбу физики. Для термояда нужна плазма с температурой примерно 60 миллионов градусов. Плотность дейтериево-тритиевой смеси при этом составляет 1014 частиц на один кубический сантиметр. А время удержания подчиняется условию или критерию Лоусона:

nty > 1014 cm-3c

Отсюда, впрочем, определяется любая из величин, если другая задана: n плотность частиц, ty - время удержания плазмы.

При названных величинах время удержания составляет одну секунду. Этого в принципе достаточно, чтобы процесс пошел с позитивным балансом и энергию можно было отвести.

Плазма не должна касаться стенок рабочей камеры, иначе она мгновенно охладится и реакция синтеза остановится - при низкой температуре (относительно низкой, разумеется) у легких ядер не будет достаточной энергии, чтобы преодолеть силы отталкивания, и они не будут сливаться друг с другом. Кроме того, даже легкое касание стенок "отравляет" плазму посторонними примесями, а это тоже препятствие на пути синтеза ядер.

Вот почему специалисты сразу пришли к решению использовать камеры в виде тороидов-бубликов. При этом кольцевой жгут плазмы замкнут сам на себя, у него нет "торцов" - ни начала, ни конца. От остальной поверхности он отделяется магнитным полем, которое создает как бы стенки тороидальной емкости.

Так устроены, например, ловушки-токамаки. В этих приборах через плазму пропускается ток. Он создает магнитное поле, которое участвует в формировании удерживающей магнитной поверхности. Иначе устроены другие ловушки - стеллараторы. В них есть внешние винтообразные обмотки с проводом, которые окружают тороид камеры. По ним-то вместо плазмы и пропускается ток для создания удерживающих сил. Их преимущество - ток не зависит от состояния плазмы. Преимущество токамаков - ток помимо создания магнитного удерживающего поля еще и нагревает плазму, повышает ее температуру, что является необходимым условием синтеза ядер. И уже получены температуры в десятки миллионов градусов. Впервые токамаки были созданы в Институте атомной энергии имени И. В. Курчатова.