IL NUCLEO CRIOGENICO DEL SOLE

Inverno 2020

Tratto dal CapitoloV del libro Involuzionismo cosmico (2007) 

di Argeo Basevi Magi

IL NUCLEO CRIOGENICO DEL SOLE

 

Il sole è la nostra indispensabile fonte d’energia luminosa e in pratica un’immensa fonte di calore; composto di circa il 73% d’idrogeno (H), 25% di elio (He), il 2% di elementi più pesanti.

Si ritiene che il processo di formazione del sole giunga dalla contrazione di una nube di gas, innescata da un aumento locale della meta-pressione esterna gigantesca, tuttavia per cause ancora sconosciute.

Occorre fare una distinzione tra le situazioni fisiche denominate stato gassoso e quelle che s’indicano con il nome di gas o aeriforme.

Comunemente si chiamano gas le situazioni di stato gassoso a basse densità (detta dell’aria in condizioni normali di pressione e temperatura di 1 atm <atmosfera> e a 0°C), dell’ordine o inferiore della concentrazione particellare (densità), ossia, di 10²⁵atm per m³, di un gas monoatomico.

Fanno, però, parte dello stato gassoso anche i sistemi a densità maggiori di quella menzionata; i sistemi che hanno densità paragonabili a quella - che è dell’ordine di 10²⁸ atomi/m³ - dei liquidi e dei solidi che sono detti gas densi.

Per l’effetto di un’involuzione cosmica e di un’antigravitazione, nell’<istante> cosmico durante il quale tali forze cosmiche si sono invertite rispetto all’espansione iniziale, a causa della meta-pressione della contrazione cosmica, invece, hanno accompagnato il gas a ripiegarsi su se medesimo, in rapporto <adimensionale> con la costante < ħ > di Planck.

La conformazione a spirale delle galassie e delle supernova conosciute è l’effetto analogo di un ripiegamento involutivo progressivo su se medesime.

Miliardi di atomi di H ed He, sono stati sottoposti contemporaneamente alla medesima meta-pressione di milioni di atm, raffreddandosi oltre il loro punto critico di liquefazione, e solidificandosi. Ciò è avvenuto in dimensioni molto più ridotte anche per petrolio e il carbone sulla Terra.

Contemporaneamente altri metalli, ma con un punto critico di liquefazione più alto, si sono surriscaldati per effetto contrario alla medesima meta-pressione, e si sono separati dal cuore della nube di gas solare, ossia, il suo futuro «nucleo criogenico».

Il procedimento attraverso il quale un gas raffreddato ad una temperatura costante T, ad esempio vicina allo zero assoluto, è indicato con il termine criostato; esso designa un dispositivo termodinamico a temperatura criogenica costante. In tal modo si è costituito un nucleo di particelle congelate e una rispettiva carica elettrica neutra o negativa.

Cristian E. Lenz [1804-1865] definì una teoria [1834] legata al diamagnetismo secondo la quale il verso di percorrenza di una corrente elettrica indotta in un circuito produce un flusso d’induzione magnetica, che tende a equilibrare le variazioni del flusso che ha causato l’induzione.

Superconduttività e superfluidità si sono esaltate insieme, e in particolare la seconda - con una viscosità nulla - si è manifestata per velocità di trasporto a temperature inferiori e determinati valori critici specifici per ciascun sistema interessato.

La superfluidità è una caratteristica solo dei due isotopi di elio: 4(⁴He) e 3(³He). Nel <nucleo criogenico> solare il calore - dovuto allo sfregamento atomico per l’eccessiva contiguità di tali particelle - si è dovuto isolare mediante meccanismi differenti: per dilatazione, ingressi termici, calori specifici, calori latenti.

In un regime di transizione - nella teoria dello strato di Martin H. C. Knudsen [1871-1949] -, il gradiente di temperatura tra una superficie piana calda, che emette vapore, e una fredda su cui il vapore si condensa, è invertito rispetto a quanto ci si attenderebbe intuitivamente.

Quando, poi la pressione di vapore è molto più elevata di quella dell’ambiente in cui penetra il vapore medesimo, si forma un «getto», che ha diverse direzioni libere medie dalla parete, e può assumere le caratteristiche previste della teoria del fluido ideale, poiché gli esperimenti hanno mostrato che il numero di Mach non cresce indefinitivamente, ma tende ad un livello ben preciso.

Un plausibile «getto» solare stabilizzato - per mezzo di una scissione nucleare formatasi per la differenza di temperatura molecolare e la rispettiva ionizzazione del gas originario - ha attivato per scintilla la corona fotosferica del sole alla temperatura di circa 5800° K, mentre He e anche H sono rimasti neutri e i metalli di basso potenziale di ionizzazione si sono ionizzati uno per volta.

Viene definita <polarizzazione (elettrica)> del dielettrico⁹ il complesso dei fenomeni a livello atomico e molecolare per i quali il dielettrico passa dallo stato elettricamente inerte che esso possiede fuori da un campo elettrico allo stato elettricamente attivo, che assume in un campo.

La corrente di scarica può essere costituita, in qualche caso, anche da ioni dalle strutture solide.

Questi ioni, che al cessare della scarica restano nella struttura con proprietà reattive, possono dar origine a reazioni che contribuiscono al deterioramento permanente del dielettrico lungo una via di scarica.

Le poche cariche libere presenti <naturalmente> (elettroni e ioni dei due segni derivanti da ionizzazioni varie e/o dissociazioni ionica) acquistano in campi sufficientemente intensi, energia sufficiente a ionizzare per urto molecole con le quali vengono a collidere, innestando così scariche a valanga, ad esempio, gli archi e le scintille caratteristici della rottura di dielettrici aeriformi o gassosi.

Sappiamo che la scintilla è uno dei modi di presentarsi del passaggio di corrente elettrica in un gas, detto scarica a bagliore, mentre una scarica ad arco può essere mantenuta a differenti valori di pressione: bassa, atmosferica o superiore. La differenza principale tra questi due casi è la differenza tra la temperatura Te degli elettroni e quella T delle molecole di gas.

A basse pressioni non si ha equilibrio termodinamico, e Te è molto maggiore di T; all’aumentare della pressione, Te diminuisce e T aumenta fino a raggiungere una pressione elevata, e l’equilibrio con Te, che si ha quando l’energia acquisita dall’elettrone in un libero cammino medio - per l’azione del campo - è minore dell’energia dovuta all’agitazione termica.

Le temperature che si possono raggiungere nella colonna positiva di tale campo sono dell’ordine di 510³ °K. Quando una corrente elettrica si autosostiene anche al cessare dell’azione della sorgente di ionizzazione, si parla allora di scarica elettrica. Quest’ultima - secondo i ricercatori - consiste di un insieme di fenomeni transitori costituiti essenzialmente dal fatto che quella data corrente di carica esistente nel gas si trasforma, bruscamente e irreversibilmente, in una avente intensità più elevata.

Se due fluidi - effetto fontana di Forest Allen [1912] - si muovessero invece in modo da ridurre i gradienti di temperatura, ossia He superfluido verso un riscaldatore R che si trasformerà in He normale, che, a sua volta, si muoverà verso il componente a temperatura T, a questo movimento dei due fluidi è dovuta la grande conducibilità di < He II >.

L’uno, infatti, si è mantenuto a temperatura T ma con l’aiuto di una pompa aspirante e l’altro a una temperatura (T+∆T) con un riscaldatore R.

I due fluidi forniscono, in quel caso, un numero d’elettroni sufficienti per consentire una conducibilità elettrica molto elevata, tanto da sovrapporre strettamente il gas e il rispettivo campo magnetico.

Esso è <congelato> nel plasma, il quale si può muovere liberamente lungo le linee del campo magnetico, ma non può attraversarle; se si muovesse perpendicolarmente ad esse, se li trascinerebbe con se medesimo.

Si chiama, quindi, fusione nucleare catalizzata da muóni un processo che si può verificare nelle molecole muoniche, nelle quali i nuclei risultano molto ravvicinati, così da rendere possibile anche la loro scissione.

Occorre pertanto che i nuclei dei due isotopi interessati (dueuterio e trizio) superino la barriera coulombiana dovuta alla loro carica elettrica. In breve, il fattore di penetrazione B di tale barriera sarebbe:

B=exp{–(2/ħ) (2MU)^½   (x₂–x₁)},

<ħ> è la costante di Planck ridotta, U è l’altezza media della barriera, (x₂–x₁) è la distanza fra i due nuclei, M la loro massa ridotta.

Nel caso di una molecola nella quale il legame fra i due nuclei sia realizzato da una particella di massa m, è possibile dimostrare che il coefficiente di penetrazione della corrispondente barriera coulombiana è dato dalla relazione:

B=exp[–k(M/m)^½],

dove k rappresenta in questo caso una costante <adimensionale>.

È evidente che, nel caso in cui il legame chimico, ordinariamente realizzato dall’elettrone, fosse ottenuto attraverso una particella avente le medesime proprietà di questo, ma una massa notevolmente più grande, il coefficiente di penetrazione B risulterebbe significativamente aumentato. Il muóne¹⁰ negativo (μ⁻) è una particella che presenta proprio queste caratteristiche.

Esso possiede una massa m_μ pari a circa 200 volte la massa dell’elettrone, con la medesima carica elettrica; è soggetto alle medesime interazioni fondamentali, e la sua durata media (2.2 10^­6s) è sufficientemente lunga affinché esso possa considerarsi come un oggetto sufficientemente stabile nei confronti di molti processi atomici e molecolari; può, pertanto, sostituirsi all’elettrone in un qualsiasi isotopo dell’idrogeno realizzando un sistema detto: atomo muonico.

Un’importante caratteristica di questo «congelamento» risiede nelle forze esercitate dal campo magnetico che sono circoscritte in un valore di pressione, perpendicolare alle linee di campo, e uno di tensione, parallelo a esse.

Da ciò si deduce il concetto di pressione magnetica; tubi virtuali e verticali di campo magnetico possono essere intensificati per compressione dal plasma circostante.

Essendo contenuto in essi, è più freddo, e quindi, emette meno intensamente e appare, per contrasto, come una «macchia»; tali sono le «macchie» solari che si rilevano più fredde delle aree circostanti.

Il campo magnetico fino ad ora non è stato ritenuto un associato al plasma più freddo, ma congiunto all’ipotesi che il nucleo atomico del sole sia molto freddo, e forse, abbondantemente sotto lo zero. Questa differenza di temperatura è causa e origine del suo campo magnetico.

Per questo motivo riesce a trattenere sul nucleo interno di segno (–) la corona esterna fluida e incandescente. Il campo magnetico solare è sì bipolare, ma diretto dall’esterno della sua corona verso il suo interno più freddo, in pratica, funzionando come una calamita gassosa.

L’interpretazione moderna consiste nel supporre che tutti gli stati di energia negativa siano già occupati - al supporto del principio di Pauli - secondo il quale la densità degli elettroni di energia negativa (e^─) è finita e stabile.

Il vuoto non sarebbe, pertanto, un vero vuoto, ma un oceano di (e^─), che occupano tutti gli stati possibili; da esso sarebbe possibile estrarre un elettrone, mediante irraggiamento, e trasferirlo a uno stato di energia positiva (e⁺).

In questo modo si produrrebbe anche una lacuna nell’oceano d’energia negativa, e quella lacuna avrebbe le caratteristiche dinamiche di una carica positiva - il positrone -, di massa uguale a quella di un elettrone.

La comparsa, tuttavia simultanea, di un elettrone e di un positrone è il processo osservato, che prende il nome di «produzione di coppie».

La fusione detta MCF (Muon Catalysed Fusion) che avviene in seno alle molecole muoniche, risulta una fusione catalizzata del muóne; esso partecipa da vero catalizzatore al processo che ha facilitato, una volta avvenuto il quale, nella maggioranza dei casi, il muóne <ringiovanito> può tornare a formare un atomo muonico e ripetere il ciclo

Probabilmente oltre alla rotazione sul suo asse, la costituzione elettromagnetica della Terra è derivata da un differenziale parziale della temperatura tra le loro particelle, per poi creare - al loro medesimo interno microscopico - una superconduttività che a sua volta si è trasformata in magnetismo atomico.

La catalisi muonica di una fusione nucleare è schematizzata in fig.1. Abbiamo intuito che la Terra possiede un nucleo freddo e solido, mentre un magma lavico fuso scorre tra esso e la sua crosta terrestre. La forza d’attrazione newtoniana esercitata da tutte le masse costituenti la Terra e di quella centrifuga derivante dalla sua rotazione, che essa compie intorno all’asse polare con velocità costante. L’accelerazione centripeta della gravità terrestre è invece considerata con «g», e non come forza.

Nel medesimo modo, si sono prima adattati i nuclei atomici in una differenza di temperatura tra le loro particelle, per poi creare - al loro medesimo interno microscopico - una superconduttività che a sua volta si è trasformata in magnetismo atomico. Esso ha predisposto un campo magnetico a un complementare campo elettrico atomico, che per praticità abbiamo classificati portatori di polarità negative o positive.

Sappiamo, che l’idrogeno liquefa alla t. di –253°C e l’ossigeno a –183°C; il volume critico v_k per l’idrogeno a –240°C è 0,0323 m³/kg; mentre per l’ossigeno a –119°C, il v_k è 0,00232 m³/kg.

La loro conduttanza integrale «C» è proporzionale al livello di congelamento attuato. La deduzione più immediata è che il biosossido d’ossigeno (H₂O) si possa mantenere in forza di una peculiarità che vede i loro nuclei atomici possedere una «t» abbondantemente sotto lo zero.

Sembra che il cosmo sia composto dal 90% di H, tuttavia, ci si chiede tuttora come si fosse potuta costituire in forma liquida l’acqua degli oceani e come possa mantenersi così combinata.

L’acqua, dopotutto, portata alla «t» d’ebollizione evapora e ritorna allo stato gassoso, ma la peculiarità intrinseca di liquidità una volta sottratto il calore espresso, la riporterebbe al suo stato naturale di congelamento atomico.

Perciò sia i neutrini sia gli antineutrini diventerebbero visibili e invisibili al variare delle loro condizioni di «t» atomica che li caratterizza.

Dirac immaginava l’esistenza dell’antineutrino () in forza degli intensi flussi di neutrini (v) dei reattori nucleari, all’interno dei quali era sviluppato un intenso calore, pertanto le rispettive cariche elettriche elementari (e^─) (e⁺) provenivano dalla reazione dominante:

 

 

perché il flusso di

era assai elevato, il che implicava che fosse possibile la reazione:

(2)                                                     v+n→p+e^─,

e, inoltre, perché lo scambio tra prodotti di reazione e reagenti implicava lo scambio di antiparticelle - così è facile verificare quando esse portano una carica elettrica -.

Gli antineutrini se fossero stati distinti dai neutrini, così potevano reagire:

Si osservano, infatti, molti positroni e non si osservano elettroni, come se la sola reazione che avviene fosse la (3), mentre la (2) fosse assente.

Il principio - per il quale un nucleo atomico resta aggregato - è proporzionale al suo grado di congelamento atomico, in pratica perché sussistono due livelli atomici d’aggregazione microscopica analogo a quello che si rileva a livello macroscopico sulla superficie terrestre.

Majorana sosteneva che i nuclei fossero costituiti da una specie di materia estesa e impenetrabile, le cui parti agivano reciprocamente solo per immediato contatto, e probabilmente questo contatto era una saldatura tra le parti di un nucleo, effetto della bassa temperatura di congelamento nucleico.

Se supponessimo questo allora non sarebbero i mesoni a trattenere uniti insieme i protoni, ma uno stato nucleico di congelamento per contatto reciproco.

Non servirebbe, a questo punto, ricercare la causa per la quale si possono separare le particelle dai raggi α, β, o γ:

d+d →⁴He+γ+24 MeV (≈ 0 %)

Sarebbe invece più importante indagare sul motivo per il quale essi si mantengano legati al nucleo di un atomo.

In uno schema più avanzato, Eliezer Menahem Gafni insieme ai suoi collaboratori della UCLA University propongono un nuovo reattore a fusione pura, basato sull’uso di nastri ghiacciati di deuterio-trizio alternati a spazi vuoti e immersi in un campo magnetico, il quale confina i pioni creati dal fascio d’alta energia di deutoni o trizio.

Tutto il fluido deuterio-trizio è soggetto a confinamento inerziale, mentre il confinamento magnetico è affidato ad un plasma a corona, che circonda i nastri di deuterio e trizio.

Invece, d’ostinarsi nel seguire una via d’espulsione di particelle, sempre in forza di quell’idea d’evoluzione che ci ossessiona da circa due secoli, diventa più plausibile ripercorrere un principio d’aggregazione del nucleo atomico.

Una plausibile teoria d’evoluzione atomica risiederebbe nel fatto che i nuclei atomici si sono aggregati a causa della bassissima temperatura intrinseca degli atomi, e perché tale è rimasta immutata per milioni d’anni terrestri.

Noi, invece, vogliamo a tutti i costi dimostrare che un’eventuale evoluzione sia legata alla separazione e distruzione di questi legami, che dopotutto hanno dato origine alla costruzione delle armi più devastanti che la storia umana possa ricordare fino ad ora.

Attraverso la scissione si è dimostrato che possiamo sviluppare potenzialità e sviluppo di calore impensabili ma incontrollate per le nostre modeste intelligenze umane.

Nel 1989 Martin Fleischmann e Stanley Pons annunciavano di avere ottenuto sviluppo d’energia sotto forma di calore mediante elettrolisi d’acqua pesante in celle con catodi di palladio (Journal of Eectroanalytical Chemistry and Interferential Electrochemistry, 261, 1989, p.301) .

Gli autori attribuivano il fenomeno a fusione nucleare di due nuclei di deuterio all’interno del catodo di palladio, perché la quantità di energia rilasciata era superiore più di cento volte a quella ottenibile nelle reazioni chimiche.

Subito dopo si rilevano altri fenomeni inusuali come l’emissione di neutroni da sistemi costituiti da metalli (palladio e titanio) caricati di deuterio.

Le modalità con le quali le reazioni, invece, sembravano verificarsi non erano in sintonia con le teorie correnti.

Anche se fisici italiani come Giuliano Preparata, Emilio Spedicato, Tullio Bressani ed Emilio Del Giudice elaboravano una teoria che spiegava coerentemente secondo un modello fisico alternativo quello che stava accadendo, la «fusione fredda» è stata aspramente contestata dalla comunità scientifica ufficiale, suffragata dal fatto che molti gruppi di ricerca non riuscivano a riprodurre il fenomeno.

Fleischmann e Pons furono costretti, quindi, a <emigrare> in Francia in un centro finanziato dalla Toyota.

In tutto il mondo, intanto, oltre mille ricercatori proseguivano il loro lavoro con finanziamenti minimi, circa cento milioni di dollari in tutto.

I risultati sono comunque arrivati. Il fenomeno è stato riprodotto e misurato e si sono trovati residui di fusione (Elio4).

Il 10 dicembre 1979 - presso l’auditorio della Concert Hall di Stoccolma - Abdus Salam, Sheldon Glashow e Steven Weinberg ricevevano il Premio Nobel per la Fisica con una modalità che probabilmente era stata applicata per la prima volta.

La motivazione si riferiva al modello teorico - il cosiddetto modello standard - che avevano costruito sull’interazione fra le particelle elementari, un modello che finalmente unificava nella medesima teoria due forze fondamentali della natura, quella elettromagnetica e quella cosiddetta debole.

In questa modalità consiste l’originalità di quel Nobel: per la prima volta veniva assegnato a dei ricercatori prima che la teoria fosse stata confermata sperimentalmente.

Ciò confermava di nuovo ciò che aveva caratterizzato anche Newton, Linné, Spallanzani, Darwin, Eistein: un’osservazione indispensabile.

Si ricordano in modo analogo i primi passaggi dell’annuncio di una scoperta non ancora fatta: quella della «fusione fredda».

La previsione che le due forze unificate dai tre scienziati si potessero osservare solo a energie altissime - che in natura si ebbero nell’istante iniziale, quello del big bang e si riproducono oggi all’interno di fenomeni particolarmente violenti, come nei nuclei delle galassie - ha imposto un salto di qualità alla fisica sperimentale.

Dopo i primi dubbi sulla validità della clamorosa <scoperta> annunciata da Fleishmann e Pons, molti scienziati dichiararono che la <scoperta> di piccolissime tracce di una reazione nucleare all’interno del palladio e la sua recente conferma fossero eventi di grande rilievo.

9⁹ Una denominazione che in elettrologia si dà ad ogni mezzo non conduttore dell’elettricità, e come tale elettricamente isolante.

10¹⁰ Scoperta attribuita a Oreste Piccioni (1915-2002) insieme a Ettore Pancini, Marcello Conversi.

[NdE: ho trovato questo articolo interessante che segnalo: Il Sole freddo ]