Обсуждение экспериментальных результатов. Гипотеза о магнитно-нуклонном катализе.

Попытаемся выделить основные черты наблюдаемых явлений. По всей видимости, именно симметрия расположения плазменных каналов послужила причиной пространственной привязки возникновения ШПО, что в свою очередь позволило подробно исследовать динамику и оптический спектр возникающего свечения. Из чисто зрительного восприятия(см. Рис.5) напрашивается аналогия между ШПО и шаровой молнией. В физическом явлении под названием "шаровая молния", по крайней мере два аспекта являются камнями преткновения: причина возникновения и невозможность объяснить источник энергии светового излучения. На основании обсуждаемых экспериментальных результатов можно сделать вывод о причине возникновения ШПО. Действительно, из сопоставления результатов по расшифровке оптических спектров с результатами масс-спектрометрии видно качественное совпадение. Это позволяет предположить, что во время процесса часть вещества вылетает из канала через уплотнения. Правда, даже если не пытаться анализировать каким образом плазма проникает сквозь уплотнения, все равно остается два вопроса. Почему вся плазма собирается именно в шар, а не разлетается и почему это происходит так быстро, ведь уже на первом ЭОПном кадре (в ряде "выстрелов") мы видим ШПО?

Можно пытаться объяснить ШПО на основе кластерной модели [9] или модели фрактального клубка [12], однако мы искали гипотезу, на основании которой можно пытаться объяснить все полученные экспериментальные факты. Такой гипотезой, на наш взгляд, могла бы служить гипотеза образования магнитно-заряженных частиц (магнитных монополей). Впервые попытка объяснить шаровую молнию существованием магнитных монополей была предпринята в работе [13]. Для объяснения свойств шаровой молнии в [13] за основу был взят эффект Рубакова [14], предсказанный для сверхтяжелых монополей (так называемых ТВО монополей), существование которых, в свою очередь, предсказано в рамках Теории Великого объединения [15,16]. В представленных в настоящей работе экспериментальных фактах, на наш взгляд нет серьезных аргументов в пользу гипотезы [13]. Однако предположение о возникновении магнитных монополей в плазменном разряде в воде может послужить одним из возможных объяснений полученных экспериментальных результатов, несмотря на кажущуюся его абсурдность.

Действительно, широкий трек, похожий на след "ползущей гусеницы" [17], ожидался именно для классических [18, 19,] монополей. Оценка энергии, оставленной излучением в ядерной эмульсии E~1Гэв, совпадает с ожидаемой для магнитных монополей. Явное изменение характера трека, наблюдаемое при наложении магнитного поля так же является аргументом в пользу высказанного предположения.

Для прямого подтверждения факта рождения магнитных монополей в плазменном разряде был проведен эксперимент, идея которого была взята из работы [20] где было предложено использовать железные фольги в качестве ловушки для магнитных монополей. В нашем эксперименте использовались 3 фольги из 57Fe, который отличается идеальной структурой и значительным полем на ядре.

Поскольку при образовании магнитных монополей должны возникать как N так и S монополи, то исследуемые фольги были размещены на разных полюсах сильного магнита с величиной поля Н~1кГс, с тем расчетом, чтобы произошла селекция монополей. Таким образом, N - монополи должны были притягиваться на S - поле магнита, а S - монополи - на N-поле. Магниты были установлены на расстоянии примерно h~70 см от места электровзрыва. Третья фольга использовалась как эталонная.

Из-за большой величины магнитного заряда монополи, "застрявшие" в ловушке, должны приводить к изменению магнитного поля на ядре 57Fe, которое при достаточном количестве "застрявших" монополей может быть измерено по эффекту Мессбауэра.

Результаты проведенных измерений показали, что в фольгах, помещенных на N-полюсе, абсолютная величина сверхтонкого магнитного поля увеличилась на 0,24кг. На другой же фольге (S) оно уменьшилось примерно на такую же величину 0,29кГс. Ошибка измерений 0,012кГс. Fe -эталонное: Нп = 330,42кГс Fe - северный - N Нп = 330,66 кГс, N = 0,24кГс Fe - южный - S Нп = 330,13кГс, S = -0,29кГс

Учитывая тот факт, что магнитное поле в 57Fe имеет противоположный знак по отношению к направлению своей намагниченности, можно с уверенностью утверждать, что S- частицы (на N- полюсе магнита) увеличивают отрицательное сверхтонкое поле, а частицы противоположного знака уменьшают его, и это относительное изменение по относительной величине составляет ~0.0008.

Известен такой факт, что при анализе мёссбауэровских спектров ферромагнетиков отмечается уширение линий поглощения. Это явление связано с неоднородностью внутренних магнитных полей на ядрах. При анализе спектров облученных фольг обнаружено дополнительное уширение линий поглощения, сравнимое по своей величине с обычным магнитным уширением. Вероятно, это связано с хаотическим поглощением монополей в решетке железа. Fe -эталонное: r1 = 0,334/0,300/0,235 мм/сек Fe - северный - N: r1 = 0,363/0,328/0,250 мм/сек Fe - южный - S: r1 = 0,366/0,327/0,248 мм/сек Ошибка измерений 0,003 мм/сек.

Не обнаружено появление квадрупольного сдвига линий, т.е. изменение градиента электрического поля в кристалле не наблюдается. Результаты данного эксперимента являются серьезным аргументом в пользу гипотезы образования магнитных монополей. К сожалению, на основании проведенных измерений нельзя ответить на вопрос: обладают ли магнитные монополи электрическим зарядом.

На основании гипотезы образования магнитных монополей можно высказать предположение о том, что наблюдаемые ШПО являются магнитными кластерами. По аналогии с [9] можно предположить, что роль иона играет монополь, находящийся в связанном состоянии с ядом атома фольги, а сольватация происходит в следствии взаимодействия магнитного заряда монополя с магнитным моментом атома кислорода. Основные закономерности, экспериментально наблюдаемые при трансформации химических элементов, можно сформулировать следующим образом.

1. Трансформация преимущественно происходит на четно-четном изотопе, что приводит к заметному искажению первоначального изотопного состава.

2. Эксперименты с фольгами из различных химических элементов показали, что они трансформируются в свой характерный спектр, а статистический вес каждого элемента определяется конкретными условиями..

3.Для получающегося в результате трансформации ряда химических элементов, характерной чертой является минимальное значение разности (Есв между энергией связи исходного химического элемента и средней по спектру энергией связи образовавшихся элементов. Разность энергий связи (Есв = Еисх (Епрод (с учетом реальных изотопных соотношений), рассчитанная из масс-спектрометрических измерений для различных опытов, укладывается в диапазон ((Есв) (0,1 Мэв/атом, что, безусловно, определяется погрешностью масс-спектрометрических измерений.

4.Не обнаружено роста разницы энергии связи (Есв в зависимости от степени трансформации исходного химического элемента. 5.Все ядра химических элементов, получившиеся в результате трансформации находятся в основном (не возбужденном) состоянии, т. е. никакой заметной радиоактивности нами обнаружено не было.

Для объяснения трансформации элементов в качестве рабочей гипотезы нами была выдвинута гипотеза магнитно-нуклоного катализа (МНК). Этим термином мы обозначили процесс, который предположительно идет в плазменном канале. Суть МНК состоит в том, что магнитный монополь за счет большой величины своего магнитного заряда может преодолевать кулоновский барьер обладая даже незначительной кинетической энергией и вступать в связанное состояние с ядром атома. МНК должен быть очень похож на мюонный катализ [21], в котором кулоновский барьер преодолевается за счет большой массы мю - мезона. По-видимому, магнитный монополь является стабильной частицей, а значит МНК должен быть более эффективен. В ходе экспериментов было установлено, что трансформация, а, следовательно, и МНК происходят только в плазменном канале.

В заключение, авторы выражают искреннюю благодарность сотрудникам "РЭКОМ" Волковичу А.Г., Смирнову С.В., Шевченко В.Л., Щербаку С.Б. и сотрудникам РНЦ "Курчатовский институт" Каленскому В.А., Рябовой Р.В., Донцову Ю.П., Новоселову Б.В., Шашкову А.Ю. за помощь в проведении экспериментов. А так же глубокую признательность Войкову А.И. за финансовую поддержку данной работы, Рухадзе А.А. за поддержку данной работы, Веденову А.А. за плодотворные дискуссии.

Литература

1. Электрический взрыв проводников. - М., "Мир", 1965 год.

2. Гулий Г. А. Научные принципы применения разрядов в технологии, Киев - "Наукова думка", 1990 год.

3. Бурцев В. А., Калинин Н. В., Лучинский А. В. Электрический взрыв проводников и его применение в электрофизических установках. - М., "Энергоиздат", 1990 год.

4. Наугольных К. А. Рой Н. А. Электрические разряды в воде. - М., "Наука", 1971 год.

5. Пасечник Л. И. Федорович П. Д., Попов Л. Ю. Электрический разряд и его применение в промышленности. - Киев, "Наукова думка", 1980 год.

6. Месяц Г. А. Генерирование мощных наносекундных импульсов. - М., "Сов. радио", 1974 год, стр.90.

7. Смирнов Б. М. Физика слабо ионизированного газа. - М.,"Наука", 1972 год, стр.415

8. Аранчук Л. Е., Вихарев В.Д., Королев В.Д. Резонансная неустойчивость релятивистского электронного пучка в плазме. - ЖЭТФ, т.8, в.4, 1984 год, стр.1280-1295.

9. Стаханов И. П. О физической природе шаровой молнии. - М., "Научный мир",1996 год, стр.262.

10. Шаровая молния в лаборатории. - М., "Химия", 1994 год, стр.256.

11. Matsumoto Takaaki "Obsorvation of meshlike traces on nuclear emulsions during cold susion", Fusion tech. V. 23, ian., 1993y., p. 103-113

12. Смирнов Б. М. Фрактальный клубок - новое состояние вещества. УФН, т. 161, №8, 1991 год, стр. 141 - 153.

13. Коршунов В. К., Дрейф магнитного монополя Полякова - Хоофта в воздухе и явление "Шаровая молния". - М., ИВТ АН СССР, 1991 год., вып.2, стр.133

14. Рубаков В. А. Сверхтяжелые магнитные монополи и распад протона. -М., Письма в ЖЭТФ, 1981 год, т.33, в.12, стр.658-660.

15. Поляков А. М. Спектр частиц в квантовой теории поля. - М., Письма в ЖЭТФ, 1974 год, т.20, в.6 стр.430 -433.

16. `t Hooft G. - 1974, Nucl. Phys. Ser. B, v.79, p276.

17. Amaldi Е., Baroni G., Braduer H. and et. Search for Dirac Magnetic Poles. - CERN Report, 63-13

18. Dirac P. A. M. - 1931, Proc. Roy. Soc. Ser. A, v.133, p60.

19. Shwinger J. Magnetic Poles and quantum the field theory- 1966, Phys. Rev., v.144, p.1087.

20. Мартемьянов В. П., Хакимов С. Х. Торможение монополя Дирака в металлах и ферромагнетиках. - М., ЖЭТФ, 1972 год, т.62, в.1, стр.35-41.

21. Зельдович Я.Б., Герштейн С.С. Ядерные реакции в холодном водороде. - М. УФН., 1960 год, т. LXXI, в.4, стр.581-630. 20