ПРИРОДА ЗВЕЗДНОЙ ЭНЕРГИИ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА НАБЛЮДАТЕЛЬНЫХ ДАННЫХ

Приводятся астрономические данные, которые едва ли возможно объяснить гипотезой термоядерного происхождения звездной энергии. Вопрос о природе звездной энергии должен решаться не априорным предположением, а прямым выводом из фактов, собранных астрономическими наблюдениями. Эти данные показывают обстоятельство фундаментального значения: светимость оказывается однозначной функцией масс и радиусов звезд, и, следовательно, выходящая из звезд энергия является функцией физических условий в некоторой области возможных состояний звезд. Приводятся характеристики этой области равновесных состояний звезд. Существование упомянутой зависимости показывает, что в звездах приход энергии автоматически совпадает с расходом. Значит, источников энергии в звездах нет, и вся их энергетика определяется только расходом. Звезда представляет собой машину, вырабатывающую энергию за счет прихода ее извне. Если время представляет собой физическое явление, то оно и может приносить энергию, поддерживающую свечение звезд. Сообщаются результаты некоторых лабораторных опытов, доказывающих возможность взаимодействия времени с веществом.

Вопрос о происхождении энергии Солнца и звезд является одним из самых глубоких вопросов естествознания. В настоящее время широко распространено убеждение в том, что вопрос этот решен гипотезой термоядерного синтеза, основой которого является сгорание водорода — слияние протонов в ядро гелия. На основе гипотезы строится представление о ходе и сроках эволюции звезд. Вместе с тем крайне сомнительно, чтобы такой глубокий и сложный вопрос могла решить априорная гипотеза, какой бы остроумной и правдоподобной она ни была. Убедительный же ответ может принести только прямой вывод из фактов, собранных астрономическими наблюдениями.

Для значительного числа звезд в результате многочисленных наблюдений не одного поколения астрономов были получены эти данные, позволившие составить представление о физических условиях в звездных недрах. Определения параллаксов, орбит компонентов двойных звезд, фотометрические и спек-трофотометрические измерения дали возможность установить значение масс М, радиусов R и светимостей L приблизительно для двухсот звезд. Длительное существование звезд возможно лишь при тепловом равновесии, когда в среднем каждый грамм вещества звезды выделяет в секунду количество энергии е, компенсирующее расход ее через излучение. Это значит, что е можно сосчитать из условия

С другой стороны, значения М и R позволяют рассчитать и физические условия в звезде, следовательно, найти обстоятельства, при которых происходит генерация энергии в количестве, определяемом выражением (1). Такое сопоставление может привести к заключению о природе звездной энергии совершенно объективному, без предвзятой физической идеи.

Значения М и R позволяют определить не только среднюю плотность звезды

но из условия механического равновесия и характерное для ее недр давление р:

За исключением белых карликов и других сверхплотных объектов состояние вещества в звездах удовлетворяет закону идеальных газов. Поэтому, разделив р на р, можно определить еще и характерную температуру Т с точностью до среднего молекулярного веса р:

где R— постоянная Клапейрона. При полной ионизации

X, У, Z представляют собой соответственно долю содержания по массе водорода, гелия и тяжелых элементов. Обычно в звездах преобладает водород, а тяжелые элементы составляют лишь малую примесь. Поэтому Z ^ О, X -\-Y — 1 и 1 ^Х> 1/2. Отсюда согласно (5) 0,5^р,<0,7, и, следовательно, достаточно уверенная оценка температур внутри звезд (4) может быть получена без точного знания их химического состава.

Формула (4) дает для Солнца температуру порядка 10 млн град, при средней плотности (2), равной 1,4. В таких условиях должна происходить генерация энергии е=1,9 эрг/(г-с) (1), что по порядку величины соответствует возможности протон-протонной реакции. Подбором подходящей модели можно было надеяться объяснить этой реакцией свечение и других звезд главной последовательности. Однако уже с самого начала развития идеи термоядерных источников звездной энергии казалось странным, что у сверхгигантов, где вырабатывается особенно много энергии, вычисленные по формулам (2) и (4) средние плотности и температуры имеют наименьшие среди звезд значения. Такая же тенденция наблюдается и у звезд главной последовательности. Для этих звезд M~R. Поэтому они дол-

жны иметь одинаковые центральные температуры. Плотности же их р~М~2 и уменьшаются при переходе к горячим звездам большой светимости. В красных сверхгигантах генерация энергии в тысячи раз превосходит солнечную. Вместе с тем их радиусы больше солнечного в тысячу раз, а массы всего лишь в десятки раз больше массы Солнца. Отсюда согласно (4) их температуры должны быть порядка сотен тысяч градусов и во всяком случае меньше одного миллиона при средней плотности около одной миллионной плотности Солнца (2). При таких условиях не может быть и речи о термоядерной генерации энергии. Эту трудность теории считается возможным обойти предположением, что сверхгиганты имеют совершенно особую структуру, что они состоят из центрального плотного и горячего ядра, окруженного оболочкой большого радиуса. Однако есть определенные данные, которые показывают, что структура сверхгигантов не отличается от структур обычных звезд.

Среди звезд высокой светимости существует ряд переменных звезд, изменение блеска которых происходит в результате их собственных колебаний. Этот ряд пульсирующих звезд начинается от горячих звезд главной последовательности коротко-периодическими Цефеидами типа RR Лиры и продолжается классическими Цефеидами до поздних спектральных типов со свойствами сверхгигантов. Период собственных колебаний звезды П определяется ускорением силы тяжести и не зависит от амплитуды колебаний. Поэтому зависимость П от параметров звезды можно получить сразу же из соображений размерности R/WxzGM/R2, и, следовательно,

Период П будем выражать в днях, а ррассчитывать как среднюю плотность звезды по формуле (2). Постоянная с чувствительным образом зависит от распределения вещества в звезде, т. е. от ее структуры. Данные наблюдений позволяют сосчитать левую часть равенства (6), которая в основном зависит от принятого радиуса звезды. Ошибки же определения масс мало существенны, а радиус определяется достаточно надежно по светимости и спектру. Поэтому наблюдения дают возможность получить и хорошие оценки постоянной с.

Для разных короткопериодических звезд типа ИИЛиры вычисленные по формуле (6) значения с оказываются в пределах 0,034—0,051. Практически тот же результат получается и для классических Цефеид всех спектральных типов: 0,036^с^ ^0,056. Следовательно, сверхгиганты имеют структуры, одинаковые со структурами обычных звезд. В них нет ядра или других особенностей, и физические условия внутри этих звезд могут быть рассчитаны по тем же формулам (4) и (2). Но тогда для сверхгигантов получается полная несовместимость их светимости с требованиями термоядерной генерации энергии.

Теоретический расчет периода свободных адиабатических колебаний гравитирующей газовой сферы показывает, что полученное значение постоянной с=0,045 соответствует сравнительно малой концентрации материи рс/р=20 (рс — плотность в центре звезды). Такая структура получается при большой сосредоточенности к центру источников энергии, из-за чего там возникает зона свободной конвекции. При равномерном же распределении источников энергии рс/р=50, и постоянная с уменьшается до 0,030. Для звезды с ядром источники энергии должны быть расположены в наружных слоях, и значение с становится еще меньше. Наибольшее значение с=0,115 получается для звезд постоянной плотности, рс/р=1, но для такой конфигурации требуется не только сосредоточенность источников к центру, но еще и сток энергии в наружных слоях, т. е. отрицательный знак е.

В звездах главной последовательности концентрации материи едва ли больше, чем в сверхгигантах. Если же модель сверхгигантов, найденную по периоду собственных колебаний, применить к Солнцу, то в его центре получатся физические условия: рс=25 и 7"c=p-17-106 град., недостаточные даже при большом содержании гелия Y=X (р=0,7) для необходимого выхода энергии термоядерным синтезом. Этот вывод о сравнительно малой концентрации материи внутри Солнца нашел замечательное подтверждение в негативных результатах опытов Р. Дэвиса, не показавших того потока нейтрино от Солнца, который должен был бы сопутствовать протон-протонной генерации энергии.

В настоящее время точность опытов Р. Дэвиса позволяет утверждать, что термоядерный синтез компенсирует не больше 10 % энергии, излучаемой Солнцем.

Для гипотезы термоядерных реакций сверхгиганты несут еще и другую очень большую трудность. Говоря прямо, самосуществование сверхгигантов необъяснимо с этой позиции. Если рассматриваемый энергетический ресурс может обеспечить существование Солнца и звезд умеренной светимости в течение десятка и даже сотни миллиардов лет, то для сверхгигантов срок жизни получается слишком коротким — порядка десяти миллионов лет. Действительно, при расходе энергии в десятки и сотни тысяч излучений Солнца их массы, а следовательно, и запасы энергии лишь в десятки раз больше солнечных, поэтому возможность существования этих звезд и сокращается в тысячи раз. Трудно поверить, что такие огромные тела живут так мало —меньше чем Альпы, Кавказ и другие молодые горы нашей Земли. Скорее всего, этот вывод является результатом неверной посылки, что звезды могут жить только за счет расхода запасов энергии, т. е. расхода первичных элементов.

Причина, по которой гипотеза термоядерной теории звезд держалась так долго и даже держится до сих пор, заключается в том, что по несчастной случайности реальные условия внутри звезд мало отличаются от тех, которых требует эта гипотеза. Поэтому при расчетах звездных моделей было возможно подобрать структуры и химический состав так, чтобы при данных массах и радиусах получить наблюдаемые светимости. Для отдельных звезд эти вычисления не имеют контроля. Химический состав для  многих звезд можно подобрать так, чтобы

удовлетворить написанной системе уравнений независимо от того, соответствуют или нет эти уравнения действительности. Выполненные вычисления для некоторых групп звезд давали правдоподобный ход изменения химического состава, который можно было интерпретировать как эволюцию звезд внутри этих групп. Если же рассматривать не по группам, а сразу всю совокупность звезд, то спекулятивный характер расчета химического состава становится очевидным.

По осям координат на рис. 1 отложены логарифмы М — масс и R — радиусов звезд, выраженные в долях их значений для Солнца. Точками отмечены положения звезд, для которых известны эти величины. Оказалось, что если у каждой точки, изображающей звезду, написать ее светимость, то получится закономерный ход этих записей, позволяющий построить изо-фоты, т. е. линии одинаковой светимости. Изображенные на рис. 1 изофоты дают логарифмы светимостей L, выраженные в долях светимости Солнца. Построенная система изофот воспроизводит поверхность   светимости   подобно тому, как на

географических картах горизонтали воспроизводят поверхность Земли. Получилась своеобразная поверхность с центром симметрии, расположенным у звезд спектрального типа F главной последовательности. Значит, светимость звезд является однозначной функцией их масс и радиусов:

Существование зависимости (7) имеет фундаментальное значение для всей проблемы энергетики звезд.

Горячее вещество внутри звезды излучает и этим видом транспорта передает энергию наружным слоям звезды, откуда она и выходит потоком лучистой энергии общей мощностью L. Таким образом, светимость звезды определяется ее внутренней температурой и условиями транспорта, т. е. коэффициентом поглощения лучистой энергии, который зависит от плотности, температуры и от химического состава звезды. Коэффициент поглощения главным образом зависит от процентного содержания в звезде тяжелых элементов: Z=\—X—У. Физические же условия в звезде по формулам (2), (4) определяются значениями М, R, д, Поэтому должна существовать зависимость

определяющая светимость L возможностью выхода энергии, т. е. условием ее расхода.

При тепловом равновесии звезды источники энергии должны точно компенсировать расход. Поэтому полная их производительность равняется светимости L. Производительность термоядерных реакций зависит по своим определенным законам от температуры и плотности газа, а также, разумеется, от содержания водорода X. Поскольку температура зависит от р,, то в расчет войдет и содержание гелия У. Таким образом, светимость должна выражаться еще и второй зависимостью от тех же параметров, но совершенно другого типа:

которая определяет светимость условием прихода энергии.

Каждая из двух теоретических зависимостей (8) и (9) должна совпадать с зависимостью (7), полученной из наблюдений.

Из этих двух уравнений X и У определяются как функции от М и R. Значит, для согласования термоядерной генерации энергии с наблюдениями Лг, У, а следовательно, и Z должны зависеть от М и R или по формулам (2) и (4) от физических условий внутри звезд. Зависимость же содержания элементов от плотности и температуры может иметь физический смысл лишь при равновесном превращении элементов,' т. е. тогда, когда могут идти процессы и противоположного направления.

Но если даже допустить такую возможность, то она может реализоваться только при температурах в миллиарды градусов, которых заведомо нет в звездах. Значит, выполняемые расчеты химического состава звезд приводят к неправильному выводу и, следовательно, представляют собой формальную операцию, с помощью которой уравнение реакций подгоняется к данным наблюдений. Поэтому основанные на гипотезе термоядерных источников энергии расчеты звездных моделей, выводы об эволюции звезд и вся огромная литература по этим вопросам оказываются не соответствующими действительности.

Существование поверхности, изображающей светимость в зависимости от масс и радиусов звезд, позволяет сделать не только отрицательные, но и положительные выводы о природе звездной энергии.

При обсуждении принципиальной стороны вопроса достаточно в соответствии со спектральными наблюдениями считать химический состав одинаковым у всех звезд. Но тогда, чтобы без параметров X и У каждая из двух теоретических зависимостей (8) и (9) совпадала с поверхностью (7), необходимо тождественное равенство их друг другу:

Это означает, что вещество звезды всегда подает энергии столько, сколько может из него выйти. Примером такого механизма является освобождение внутренней энергии тела при его остывании. Впрочем, может быть и противоположный случай, когда приход энергии определяет расход. Так будет в равновесном состоянии тела при конвективном транспорте энергии. Действительно, в этом случае конвекция всегда перенесет энергии столько, сколько ее образуется в теле. Однако в звездах при обычных условиях конвективный транспорт не играет существенной роли, потому что свободная конвекция может развиваться лишь вблизи центра и в тонком слое у поверхности звезды. Поэтому следует обратиться к первому случаю, когда расход энергии диктует ее приход.

Тождество (10) означает, что в звездах нет источников энергии. Звезды излучают так, как если бы они в соответствии с механизмом Гельмгольца — Кельвина расходовали тепловую и потенциальную энергию своих запасов. Однако эти запасы весьма ограничены. Так, например, для Солнца продолжительность жизни получается всего лишь около 30 млн лет, что решительно противоречит данным геологии и космогонии. Значит, на самом деле потеря энергии не ведет к перестройке звезды. В ней возникают процессы, компенсирующие эти потери, при которых не меняется в среднем по времени ее состояние, и звезда оказывается машиной, вырабатывающей энергию. Этот вывод неизбежно вытекает из анализа наблюдательных данных о звездах. Поэтому, несмотря на его парадоксальность,

необходимо проследить дальнейшие заключения, которые из него вытекают. Эти заключения должны опираться на закон сохранения энергии.

Отсутствие источников энергии показывает, что звезда живет не своими запасами, а за счет прихода энергии извне. Этот вывод напрашивался уже при обсуждении продолжительности жизни сверхгигантов. Ведь даже полная реализация возможностей ядерного синтеза не обеспечивает приемлемую продолжительность их существования. Звезды во Вселенной существуют всюду и входят в самые разнообразные структуры. Поэтому возможность прихода энергии должна иметь такую же общность, какую имеют только пространство и время. Пространство пассивно — оно как • арена, на которой происходят события. Время же может быть не просто четвертым измерением, дополняющим трехмерное пространство, а явлением природы. Если у времени, кроме пассивного геометрического свойства длительности, измеряемой часами, есть еще и другие свойства, то они должны проявлять себя в действии времени на материальные системы. Тогда события будут происходить не только во времени, но и при его участии в них. Существование активных или физических свойств времени должно привести к взаимодействию времени и процессов, происходящих в мире. Тогда время как некоторая физическая среда может воздействовать на вещество, на ход процессов и связывать между собой явления, между которыми, казалось бы, нет и не может быть ничего общего. Одним из простейших физических свойств времени может быть направленность его хода. В точных науках направленность времени устанавливается ростом энтропии и рассматривается как свойство физических систем, а не как свойство самого времени. Естествознание же полагает, что различие будущего от прошедшего существует всегда и связано с принципиальным отличием причин от следствий. Если у времени действительно есть это физическое свойство, то при воздействии на вещество время может сообщать ему энергию и быть источником, поддерживающим жизнь звезд. Время может не только препятствовать смерти звезд, т. е. переходу их в тепловое равновесие с окружающим пространством, но и препятствовать общему наступлению тепловой смерти и быть источником жизненной силы Вселенной.

Время как физическое явление никогда не изучалось в лаборатории, вероятно потому, что не было найдено ни одного строгого опыта, подтверждающего возможность такого взгляда на время. Сейчас таким опытом оказались данные о свечении звезд. Вещество внутри звезд удивительно хорошо термостати-ровано. Достаточно поэтому очень малого притока энергии, чтобы поддерживать существование звезд. Шкала времени Гельмгольца — Кельвина показывает, что вещество внутри Солнца, нагретое до десяти миллионов градусов, при остывании будет снижать температуру всего лишь на одну треть градуса в год. Поэтому в жизни звезд основную роль могут играть явления, совершенно несущественные и незаметные в лабораторных опытах. Подобным же образом в лаборатории, оторванной от Земли и находящейся в глубинах Космоса, было бы очень трудно обнаружить силы тяготения. Вместе с тем эти силы управляют движением космических тел и определяют их внутреннее состояние.

Естественно полагать, что время своими физическими свойствами поддерживает жизнь не только звезд, но и космических тел малой массы, какими являются планеты. С точки зрения полученных выводов о природе звездной энергии необходимым условием ее появления является возможность процессов, т. е. макроскопических перемещений и изменений состояния вещества внутри космического тела. Поэтому такие бесформенные камни, как метеориты и небольшие астероиды, не могут иметь собственной жизни. Жизнь начинается только при таких размерах тела, когда давление внутри него сможет раздавить кристаллическую решетку камня и станет возможной его пластическая деформация. Для этого необходимо, чтобы давление, приходящееся на одну частицу, превосходило энергию связи в кристаллической решетке. Принимая эту энергию равной 1 эВ, легко сосчитать, что необходимое для разрушения решетки давление получится внутри тела уже при радиусе в 1000 км. По-видимому, деформации возможны и в телах несколько меньшего размера. На это указывают сферические формы самых крупных астероидов: Цереры, Паллады, Юноны и Весты, радиусы которых порядка нескольких сот километров. Сферическая же форма показывает, что в теле происходили перемещения под действием силы тяжести. Поэтому сферичность фигуры может быть признаком, позволяющим думать, что даже в таких телах, как крупные астероиды, теплится собственная жизнь. Принято считать, что собственная энергия Земли поддерживается только естественной радиоактивностью тяжелых элементов, вкрапленных в горные породы наружных слоев Земли. Однако монотонный ход этих процессов ставит геологию в очень тесные рамки, внутри которых трудно найти объяснение разнообразной истории Земли с ее цикличностью и отсутствием монотонности. Теперь же мы можем считать, что противодействие росту энтропии и организацию вносит не только биосфера, но и текущее время, которое, взаимодействуя с происходящими процессами и веществом внутри Земли, является другим, очень важным источником ее энергии.

По-видимому, возможности получения энергии из времени благоприятствуют некоторые особые состояния вещества, отвечающие на плоскости М, R (рис. 1) зонам наибольшей заполненности звездами. Чтобы выяснить эти благоприятствующие обстоятельства, необходимо перейти от аргументов \gM, \gR

к характеристикам физических условий, за которые можно принять плотность газа р и плотность лучистой энергии В, выраженные в долях их значений для Солнца. При одинаковом химическом составе и одинаковых структурах звезд согласно (2) и (3) получаются следующие простые выражения:

Эти новые аргументы lg р, lg.fi были сосчитаны для всех звезд рис. 1, и соответствующее им распределение звезд представлено на рис. 2. Для каждой звезды написан логарифм средней производительности энергии е, взятой по отношению к ее значению для Солнца:

Точка этой записи и отмечает положение звезды на рисунке. Регулярный ход записей позволяет построить систему изображенных на рис. 2 изоэрг — линий одинаковой производительности энергии. Это построение вновь подтверждает, что не существует линии пересечения поверхностей притока и расхода энергии. Следовательно, эти поверхности совпадают. Пунктиром показана кривая, по которой должны были бы располагаться звезды при образовании энергии протон-протонной реакцией. При расчете этой кривой температура в центре Солнца была принята равной 6-106 град. Но если даже допустить, что кривая проходит через начало координат, т. е. что условия внутри Солнца достаточны для пополнения расхода энергии протон-протонной реакцией, то и тогда распределение звезд будет в решительном противоречии с этой кривой.

Деформация масштабов, которая преобразует плоскость рис. 1 к плоскости физических условий, приводит к весьма необычному распределению звезд. Размытая и очень нечеткая на диаграмме Рессела — Герцшпрунга область гигантов и сверхгигантов превратилась в узкую зону основного направления, по которому располагаются звезды в огромном диапазоне состояний от холодных и разреженных красных сверхгигантов до плотных и горячих субкарликов типа А. Чтобы подчеркнуть существенность этого направления, на рис. 2 штриховой полоской нанесено положение гигантов, массы которых оценены по косвенным признакам. Это направление идет под углом 45°:

Вторую особенность диаграммы обусловливают главная последовательность и близлежащие к ней звезды. Они создают круговой разброс точек с центром симметрии, лежащем на основном направлении при lg5=0 и, следовательно, когда lgp= =—0,58. Здесь, очевидно,  существуют  особо благоприятные

условия для воздействия времени на вещество звезды, и поэтому возможны значительные отклонения от основного направления. Равноправность \g В и lg р, входящих в условие (13) основного направления, приводит к одинаковой дисперсии по

этим двум координатам, из-за чего и получается круговая форма кривых равной вероятности:

Чрезвычайно интересно сосчитать, какой вид будет иметь уравнение окружности (14) на диаграмме Рессела — Герцшпрунга с координатами ть— болометрическая звездная величина— и ^=10^^, Tet — наблюдаемая эффективная температура звезды. Для этого надо воспользоваться выражениями (11) и от масс М перейти к светимостям L. Для звезд главной последовательности в соответствии с рис. 1 можно принять L~M3,7. Выполненный расчет показывает, что на диаграмме Рессела —

Герцшпрунга окружность (14) превращается в вытянутый эллипс с отношением осей а/Ь = 8,3, большая ось которого наклонена под углом 60° к оси х в замечательном соответствии с наклоном главной последовательности, равным 58°. Таким образом, главная последовательность получается в результате вытягивания масштабов, которыми пользуется наблюдательная астрофизика, и в ее направленности сказывается в первую очередь это обстоятельство, а не особенности строения звезд.

Интересно теперь найти абсолютные значения постоянных, характеризующих основное направление и центр дисперсии. Оказывается, что эти две особенности диаграммы могут быть определены только одной постоянной. Примем для звезд и Солнца структуры, полученные из расчета собственных колебаний Цефеид. Тогда при сильном преобладании водорода (ц=0,5) в центральной области Солнца Г=8,5-106 град., В=аТ4= =3,9-1013 и р=25. Переходя от плотности к числу электронов в кубическом сантиметре пе, получим согласно (13) условие, которому удовлетворяет состояние вещества звезд основного направления:

Для центра дисперсии Т=Т@ и р=6,5, поэтому он определяется еще дополнительным условием, при котором

где U — плотность энергии электростатического взаимодействия частиц, рассчитанная согласно теории Дебая — Хюккля:

В пределах возможной неточности определения физических условий внутри звезд найденные значения (15) и (16) можно считать одинаковыми и близкими к энергии ионизации атома водорода: Х=13,5 эВ=шес2/2, где с2 представляет собой величину, имеющую размерность скорости. Поэтому условия, благоприятные для взаимодействия времени с веществом, могут быть представлены выражениями, в которых, вероятно, заключается глубокий физический смысл:

Если эти условия действительно связаны с ходом времени, то в них должны содержаться не только характеристики состояний вещества, но и времени. Постоянная с2 является единственной постоянной, входящей в оба выражения (18) и не связанной со свойствами материи, но связывающей пространство и время. Поэтому весьма вероятно, что постоянная с2 характеризует ход времени нашего Мира. С совершенно другой сто-

роны, из лабораторных опытов над вращающимися гироскопами в причинных связях удалось определить величину хода времени, оказавшейся близкой к с2, и подтвердить этим прогноз, сделанный на основе анализа условий внутри звезд.

Линии одинаковой производительности энергии (рис. 2) и линии одинаковой светимости (рис. 1) образуют симметричные системы с двумя ветвями, как у гиперболы. Хотя обе эти системы линий связаны преобразованиями (11) и (12), на рис. 1 и 2 из-за возможной статистической неопределенности они построены независимо друг от друга. Достаточно хорошее согласие с упомянутым преобразованием говорит о реальности построенных изолиний. Более простую картину дает система линий одинаковой светимости на рис. 1, поскольку их асимптоты параллельны осям координат. При асимптотическом удалении от вершин получаются две закономерности: L~M3 и L~R3. Вершинам же кривых должно соответствовать направление, удовлетворяющее этим обоим условиям, для которого, следовательно, M~R. Здесь располагаются звезды главной последовательности, и они приблизительно следуют этому направлению.

Асимптотическое соотношение L~M3 можно непосредственно получить из условия лучевого транспорта энергии. Действительно, в этом случае для потока энергии получается выражение

Следовательно,

и при постоянном коэффициенте поглощения у., рассчитанном на единицу массы, L~M3.

Второе асимптотическое соотношение L~R3 едва ли можно объяснить условием транспорта энергии, даже при каком-то особом состоянии вещества внутри звезды. Скорее всего, оно соответствует тому случаю, когда светимость определяется не условиями транспорта, а условиями генерации энергии. С нашей позиции это будет происходить при таких обстоятельствах, когда возможно непосредственное и интенсивное воздействие времени на вещество. Поскольку время заполняет все пространство и входит в него независимо от направлений, то при этих обстоятельствах оно сможет сообщать энергию пропорционально объему, который занимает вещество. Следовательно, светимость может оказаться пропорциональной объему звезды, и, значит, е~1/р. Транспорт этой энергии к наружным слоям звезды может осуществляться конвекцией, если она окажется

возможной при этих необычных обстоятельствах, или же через, свойства времени, устанавливающие взаимосвязь процессов и состояний веществ в различных слоях звезды. При такой трактовке хода изофот следует ожидать, что время играет очень важную роль в звездах, расположенных на рис. 1 в той его части, где изофоты имеют тенденцию идти параллельно оси абсцисс. Такие звезды могут выделять не только лучистую энергию, но и время. Наши длительные лабораторные исследования физических свойств времени привели к этой возможности наблюдать звезды через воздействие их на время. Уже первые опыты показали, что особенно сильно взаимодействуют со временем белые карлики и источник рентгеновского излучения CygX— 1, вероятно, из-за связи его с черной дырой. Обычные же звезды, для которых в основном L~MZ, не показали особенностей в свойствах времени. Среди наблюдавшихся звезд обычного типа только т] Cas обнаружила значительный эффект времени, вероятно, потому, что один из компонентов этой двойной системы располагается вблизи изофоты 1, там, где эта изо-фота идет параллельно оси абсцисс и где, следовательно,-L~RZ. Некоторое, но вполне определенное взаимодействие со временем показали Солнце, Луна и планеты.

Эти наблюдения только начаты, и результаты их совершенно предварительны. Но они открывают перспективу нового и глубокого проникновения в свойства звездного мира. Время не распространяется, а появляется сразу во всей Вселенной, поэтому связь через время должна быть мгновенной и явления на самых далеких объектах могут изучаться без запаздывания, одновременно с нашими наблюдениями. Эта перспектива не противоречит специальной теории относительности, потому что при мгновенной связи через время ничто не движется и нет никаких материальных перемещений. Время несет в себе целый мир новых неизвестных явлений, поэтому, несмотря на большое значение и интерес астрономических наблюдений, главной задачей сейчас остается разностороннее изучение его свойств в физической лаборатории.