1 О физической природе космического радиоизлучения в области миллиметровых длин волн Маренный А.М. ЗАО «Радиационные и экологические исследования», г. Москва, Россия Аннотация. Анализ экспериментальных данных, характеризующих свойства космического радиоизлучения в области миллиметровых длин волн, показывает, что данное излучение следует рассматривать как собственное, непрерывно генерируемое, излучение материального континуума. Данное представление находит теоретическое подтверждение в рамках новой модели физического вакуума. Предсказываемый моделью природный осциллятор является источником базовых частот, формирующих гармонику спектра космического микроволнового излучения.

2 В 1965 г. Арно Пензиас и Роберт Вилсон обнаружили космическое микроволновое излучение, которое получило название космического теплового или реликтового. После первых его измерений, выполненных Роллом и Вилкинсоном в 1966 г (Roll P. G., Wilkinson D. T. Phys. Rev. Lett Vol. 16. P. 405) различные научные группы провели широкий круг исследований, направленных на детальное измерение интенсивности и спектра этого излучения и теоретическое обоснование его происхождения. Повышенное внимание к данной проблеме обусловлено тем, что обнаруженное излучение, рассматривается как доказательство предложенной Гамовым горячей модели расширяющейся Вселенной. Считается, что реликтовое микроволновое излучение (РМИ) сохранилось со времени, когда горячая и плотная первичная плазма представляла собой равновесную смесь элементарных частиц и излучения. То есть это излучение представляет собой электромагнитные волны, которые находились в термодинамическом равновесии с горячей космической плазмой, а при температуре ~3000 К и возрасте мира ~1 млн. лет, когда плазма в ходе расширения «огненного шара» охладилась и в ней произошла рекомбинация, излучение перестало взаимодействовать с веществом. Вещество собралось в отдельные сгустки, а газ фотонов продолжает участвовать в космологическом расширении, оставаясь практически идеально однородным, изотропным и термодинамически равновесным. Постепенно теряя энергию, реликтовые фотоны в настоящее время обнаруживаются в радиодиапазоне. Поскольку считается, что РМИ первоначально находилось в термодинамическом равновесии, то его спектр должен соответствовать спектру излучения абсолютно черного тела, который не меняется в случае адиабатического расширения Метагалактики. Точные теоретические вычисления температуры, которой должно соответствовать РМИ, не были не проведены. Грубые расчетные оценки этого параметра приводили к значению ~10 К. Микроволновое излучение, зарегистрированое Пензиасом и Вилсоном, соответствовало температуре 3,5 1 К.

3 По современным данным, согласно результатам измерений, выполненных в ходе международного эксперимента Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), РМИ является изотропным и характеризуется высокой плотностью энергии. В каждом куб.см Вселенной содержится ~ 400 реликтовых фотонов. Температура РМИ составляет 2,7 К, распределение флуктуаций этой температуры гауссово, максимум в спектре РМИ приходится на частоту ~160 ГГц (длина волны ~2 мм) [, с ]. В одной из предыдущих работ (Астафуров В.И., Маренный А.М. О правомерности интерпретации природного излучения в области миллиметровых длин волн как «реликтового излучения» // Труды Всерос. астроном. конф. «ВАК-2007». – Казань: Изд-во КГУ, – С ). нами было высказано предположение, что космическое радиоизлучение в области миллиметровых длин волн является собственным излучением материального континуума и не имеет отношения и не имеет отношения к «Большому взрыву» Вселенной. В пользу этого утверждения свидетельствует следующее. Вселенная в масштабе до ~30 Мпк характеризуется достаточно высокой неоднородностью, что должно оказывать большее влияние на изотропность РМИ, чем это наблюдается в измерениях. Только собственное излучение континуума может обеспечить столь высокую изотропность РМИ. РМИ характеризуется высокой плотностью энергии, превышающей совокупное излучение от других космических источников (речь идет о глобальном космическом пространстве). Только собственное, непрерывно генерируемое, излучение континуума может объяснить столь высокую плотность энергии.

4 Кроме того, данное предположение нашло подтверждение в рамках новой (пространственно-электромагнитной) теоретической модели материального континуума Моделирование физического вакуума и взаимосвязи фундаментальных взаимодействий / В.И.Астафуров, В.А.Борисов, М.И.Георгиева, А.М.Маренный // Препринт ВНИИНМ. – – М.: ВНИИНМ, – 25 с. На основе этой модели было получено уравнение, связывающее пространственные параметры фундаментальных иерархических структур (в логарифмической форме): log R i = log R абс + f i ·log K 0, (1) где R i – радиус i-го фундаментального осциллятора; R абс – радиус абсолютного осциллятора (наименьшего природного осциллятора); f – мерность пространства; K 0 – безразмерный коэффициент, характеризующий материальный континуум; i = 0, 1, …, 5. Каждому значению числа i поставлены в соответствие определенная иерархическая система и определенное фундаментальное взаимодействие. Каждый фундаментальный осциллятор рассматривается как структурный представитель соответствующей иерархической системы. Гравитационный, слабый, электромагнитный, сильный (ядерный) и субнуклонный осцилляторы и соответствующие этим осцилляторам силовые фундаментальные взаимодействия составляют в последовательности (1) непрерывный ряд со значениями числа i соответственно 5, 4, 3, 2, 1.

5 Значению i = 4 соответствует фундаментальный осциллятор, определяющий слабое взаимодействие. Этот осциллятор расположен в иерархическом ряду между электромагнитной и гравитационной структурами. Радиус слабого осциллятора равен 3,9 мм. Внутреннее квантованное движение этого осциллятора должно приводить к образованию излучения миллиметрового диапазона, равномерно заполняющего материальный континуум. Согласно предварительным расчетным данным, этот осциллятор должен генерировать электромагнитное излучение с длиной волны ~2,2 мм. Данное расчетное значение согласуется с экспериментальными данными, полученными при измерении спектра РМИ (максимум ~2 мм) и оценке прозрачности земной атмосферы для электромагнитного излучения миллиметрового диапазона (окно прозрачности 2,1 мм). Из сопоставления этих данных можно сделать вывод, что именно слабый фундаментальный осциллятор является источником базовых частот, формирующих гармонику спектра наблюдаемого космического излучения в области миллиметровых волн. Таким образом, из анализа полученного уравнения следует однозначный вывод, что именно природный фундаментальный осциллятор, соответствующий иерархическому уровню i = 4, является источником базовых частот, формирующих гармонику спектра наблюдаемого космического излучения в области миллиметровых длин волн.

6 Важно отметить, что электромагнитное излучение в области миллиметровых длин волн характеризуется ярко выраженным биологическим действием Залюбовская Н.П., Киселев Р.И. О влиянии радиоволн миллиметрового диапазона на организм человека и животных // Гигиена и санитария С В проведенных экспериментах наблюдается частотно-зависимый (резонансный) отклик живых систем на воздействие миллиметрового электромагнитного излучения. Смолянская А.3., Гельвич Э.А., Голант М.Б., Махов А.М. Резонансные явления при действии электромагнитных волн миллиметрового диапазона на биологические объекты // Успехи соврем. биологии Т. 87. Вып. 3. С Резонансная зависимость выявленных эффектов указывает на специфическую особенность взаимодействия живых систем с электромагнитным излучением миллиметрового диапазона. В настоящее время нет общепринятой точки зрения, объясняющей природу этого явления. Предполагается, тем не менее, что миллиметровое электромагнитное излучение является переносчиком информации между живыми объектами. Девятков Н.Д., Голант М.Б. Об информационной сущности нетепловых и некоторых энергетических воздействий электромагнитных колебаний на живой организм // Письма в Журн. техн. физики Т. 8. Вып. 1. С На основании имеющихся экспериментальных фактов можно сделать вывод о том, что микроволновое излучение, генерируемое материальным континуумом, имеет прямое отношение к функционированию биологических структур. Этот вывод имеет принципиальное значение и меняет сложившиеся взгляды на происхождение и эволюцию живых форм. Этот вывод имеет также важное значение для решения ряда многих прикладных задач, в особенности в биологии и медицине.