Космос
Креацентр > Статьи > Космос > Солнце уменьшается?

Солнце уменьшается?

Что обеспечивает энергией Солнце?

В XIX веке появилось первое научное объяснение энергии солнца. Уильям Томсон (лорд Кельвин) и Герман фон Гельмгольц предположили, что Солнце получает свою энергию от преобразования гравитационной потенциальной энергии. Этот процесс (теперь называемый механизмом Кельвина-Гельмгольца) заставит солнце медленно сжиматься, но это сжатие будет настолько постепенным, что его практически невозможно будет обнаружить. Механизм Кельвина-Гельмгольца является жизнеспособной моделью, и астрономы считают, что все звезды получают хотя бы часть своей энергии от этого механизма на некоторых этапах. Однако к концу XIX века ученые в целом отвергли модель Кельвина-Гельмгольца, поскольку она могла обеспечивать энергией Солнце «самое большее» 30 миллионов лет. В то время многие ученые были привержены постепенной геологической и биологической эволюции — процессам, которые требовали гораздо больше времени, чем позволял механизм Кельвина-Гельмгольца.

Если преобразование гравитационной потенциальной энергии не обеспечивает энергией Солнце, то как это происходит? В начале 20-го века астрономы начали предлагать какой-то ядерный источник энергии для Солнца. В конце концов, возросшие знания ядерной физики показали, что слияние водорода в гелий в солнечном ядре является наиболее вероятным источником энергии Солнца. Солнце содержит в изобилии водород для топлива, и из физики мы знаем, что условия в солнечном ядре достаточны для поддержания слияния водорода в гелий. Если это источник энергии солнца, он может питать Солнце почти 10 миллиардов лет.

В 1979 году два ученых представили на заседании Американского астрономического общества краткий доклад, в котором они представили доказательства того, что Солнце может уменьшаться. Астрономы сразу же отнеслись к этому скептически, и в результате возникло много споров. Следовательно, появились очень хорошие аргументы и данные, которые противоречили этому результату. Игнорируя последующие статьи, многие креационисты ухватились за оригинал как за свидетельство недавнего творения. Если Солнце питается от гравитации, а не от ядерного источника, то Солнце и, предположительно, Земля должны быть намного моложе, чем 4,5 миллиарда лет, как думают большинство ученых. Это исключило бы биологическую и геологическую эволюцию, в которую сегодня верит большинство ученых. Но были ли эти документы правильны? Гипотеза об уменьшающемся Солнце была тщательно исследована в литературе о творении и была признана несостоятельной.

Проблема солнечных нейтрино

Попутно появилась еще одна загвоздка. Если Солнце питается от ядерных реакций, было бы неплохо проверить это напрямую. Однако эти реакции происходят глубоко внутри Солнца, вблизи его центра. Мы получаем излучение с поверхности Солнца, на несколько сотен тысяч миль выше, поэтому мы не можем непосредственно наблюдать солнечное ядро. Или можем? Побочным продуктом ядерных реакций в солнечном ядре являются неуловимые маленькие частицы, называемые нейтрино. Нейтрино не взаимодействуют с другой материей. Поэтому, поскольку солнечные нейтрино образуются в солнечном ядре, они легко ускользают от Солнца, проходя через внешние слои Солнца, как если бы их там не было. Следовательно, солнечные нейтрино прибывают на Землю примерно через восемь минут после того, как они были созданы в солнечном ядре.

Если мы сможем создать солнечный нейтринный детектор здесь, на Земле, мы сможем напрямую измерить ядерные реакции, которые питают Солнце. Солнечные нейтринные детекторы работают, как бы складывая колоду, собирая большое количество материала, который с гораздо большей вероятностью взаимодействует с нейтрино. Тем не менее, взаимодействуют лишь несколько нейтрино, и большинство из них ускользает незамеченными. Благодаря нашим знаниям физики нейтрино мы можем преобразовать измеренный поток солнечных нейтрино в реальный поток. Первый эксперимент с солнечными нейтрино начался полвека назад. Ранние результаты показали, что Солнце производит только около одной трети предсказанного количества. В течение следующих 35 лет были проведены другие эксперименты с солнечными нейтрино, которые дали аналогичные результаты. Это стало известно как проблема солнечных нейтрино: почему Солнце производит только треть ожидаемых нейтрино? Некоторые креационисты предположили, что проблема солнечного нейтрино указывает на молодость Солнца. Если Солнце получает свою энергию только частично от ядерного синтеза, то остальные две трети, вероятно, являются гравитационным сжатием. Но это неустойчивое состояние — по мере того как Солнце сжимается, скорость ядерного синтеза будет увеличиваться, в конечном счете, принимая во внимание всю солнечную энергию. Это могло произойти, только если Солнце было молодым, но не могло произойти, если Солнцу было больше нескольких десятков миллионов лет.

Проблема солнечных нейтрино решена

Если мы сможем создать солнечный нейтринный детектор здесь, на Земле, мы сможем напрямую измерить ядерные реакции, которые питают Солнце. Солнечные нейтринные детекторы работают, как бы складывая колоду, собирая большое количество материала, который с гораздо большей вероятностью взаимодействует с нейтрино. Тем не менее, взаимодействуют лишь несколько нейтрино, и большинство из них ускользает незамеченными. Благодаря нашим знаниям физики нейтрино мы можем преобразовать измеренный поток солнечных нейтрино в реальный поток. Первый эксперимент с солнечными нейтрино начался полвека назад. Ранние результаты показали, что Солнце производит только около одной трети предсказанного количества. В течение следующих 35 лет были проведены другие эксперименты с солнечными нейтрино, которые дали аналогичные результаты. Это стало известно как проблема солнечных нейтрино: почему Солнце производит только треть ожидаемых нейтрино? Некоторые креационисты предположили, что проблема солнечного нейтрино указывает на молодость Солнца. Если Солнце получает свою энергию только частично от ядерного синтеза, то остальные две трети, вероятно, являются гравитационным сжатием. Но это неустойчивое состояние — по мере того как Солнце сжимается, скорость ядерного синтеза будет увеличиваться, в конечном счете, принимая во внимание всю солнечную энергию. Это могло произойти, только если Солнце было молодым, но не могло произойти, если Солнцу было больше нескольких десятков миллионов лет.

Ученые-эволюционисты искали другие объяснения проблемы солнечных нейтрино. Предпочтительной моделью нейтрино было то, что они путешествовали со скоростью света и без массы покоя. Однако альтернативная теория заключалась в том, что нейтрино имеют очень малую массу и, следовательно, движутся чуть медленнее скорости света. Другим следствием этой альтернативной теории является то, что нейтрино колеблются между тремя типами. Солнце производит только один тип нейтрино, и эксперименты с солнечными нейтрино были чувствительны только к этому типу. Но если нейтрино колеблются между этими тремя типами, то к тому времени, когда они достигнут Земли, будет присутствовать только около трети нейтрино, произведенных Солнцем, потому что две трети будут преобразованы в два других типа. Астрономам понравилась альтернативная теория нейтрино как решение проблемы солнечного нейтрино, но физикам частиц понравилась предпочтительная модель (сделавшая ее по определению предпочтительной моделью) и считала, что астрономическая теория Солнца ошибочна. Решение проблемы солнечных нейтрино пришло в 2001 году, когда исследователи представили доказательства того, что теория альтернативных нейтрино была верна. Это означало, что мы обнаружили только треть предсказанных солнечных нейтрино, потому что это было все, что осталось после их восьмиминутного путешествия от Солнца.

Когда проблема солнечного нейтрино решена, нет никаких оснований сомневаться в том, что Солнце получает свою энергию от плавления водорода в гелий в его ядре. На самом деле, хотя ранние эксперименты с солнечными нейтрино не могли напрямую подтвердить, что мы получаем нейтрино от солнца, более поздние эксперименты убедительно показали, что это так. Это связано с тем, что ранние эксперименты могли просто измерять обнаружение нейтрино, но не направления движения нейтрино. Однако более поздние эксперименты позволили измерить направление движения и показали, что нейтрино удаляются от Солнца. Поскольку предсказанные и измеренные потоки нейтрино от Солнца совпадают, ясно, что Солнце получает свою энергию от плавления водорода в гелий, а не от гравитационного сжатия. Поэтому мы призываем креационистов не использовать уменьшающееся Солнце в качестве доказательства того, что Солнце молодо.

Вывод

Указывает ли ядерный источник Солнца на то, что Солнцу миллиарды лет? Нисколько. Ядерный источник энергии просто означает, что Солнце может существовать миллиарды лет, но не обязательно, что Солнце настолько старо. Молодое ядерное Солнце может быть более устойчивым, чем Солнце, питаемое механизмом Кельвина-Гельмгольца. Это может быть свидетельством Божьего замысла о Солнце.

 

Автор: д-р Дэнни Р. Фолкнер

Дата публикации: 6 июня 2016 года

Источник:Answers In Genesis


Перевод: Недоступ А.

Редактор: Недоступ А.

 

Написать коментарий