Сборник тезисов 9-ой Международной научной конференции «современные достижения физики и фундаментальное физическое образование»

The 9
th
 International Conference «Modern  
achievements of physics and fundamental physical education»  
 
October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty 
______________________________________________________________________________________________________
 
 
22 
emitted by both stars from the occupied solid angle. A part of the received flux is reflected back to 
the outer space (albedo correction); then a part of the reflected light is stopped and dissipated by the 
atmosphere (atmospheric correction).  
Two cases of planetary motion are examined: revolution around a single star (circumprimary 
orbit) and both stars (circumbinary orbit). Planet's initial conditions are tweaked in the way to en-
sure initial planetary orbit is lying as close to the central-width line of the habitable zone as possible 
with zero eccentricity. Then we perform a 100 million year-long numeric simulation with WHFast 
integrator (11-th order symplectic), firstly presented by Rein and Tamayo (2015). Time step is fixed 
at 0.1 year for circumprimary revolution and 0.01 year for circumbinary motion.  
Every 1000-th time step a planetary surface temperature is calculated. Once the temperature is 
enclosed between 0℃ and 100℃, a planet is moving in the habitable zone; simulation continues 
further on. If the temperature falls out of mentioned range, a planet is concluded to leave the habita-
ble zone. In this case, we give it a second chance to return back before the next temperature check. 
If the planet is missing the habitable zone for 2 consecutive temperature tests, the simulation is ab-
orted and the binary system parameters (separation and eccentricity) are marked as "bad", failing to 
ensure the long-term stability for the system's central habitable zone orbit. If the planet passes all 
the temperature checks during 100 million years (short-time habitable zone leaves are tolerated), the 
set of binary parameters is labelled as "good", allowing to maintain the central habitable zone orbit 
in the habitable zone for extensive time period.  
We perform a series of described simulation runs varying the binary eccentricity (from 0.0 to 
0.9, with step of 0.1) and binary separation (from 5AU to 50AU, with the step of 1AU for circum-
primary orbit; from 0.1AU to 2.9AU, with the step of 0.1AU for circumbinary orbit),  while keep-
ing other parameters locked. Additionally, for circumprimary case we test the influence of ranging 
planetary eccentricity and assess changes brought by 1:2 mass ratio. 
As the result, we map a two-dimensional grid of life-conducive and life-unfriendly systems 
and replot it next to the existing binary observational statistics (Figure 1) from Raghavan et al. 
(2010). Two regions, where the real-world binary systems coincide closely by parameters with the 
simulated ones are discovered (Figure 2): 
1. 
Nearly circularized 
≤ 0.2 binaries with period  < 100 days (circumbinary); 
2. 
∈ [0.1; 0.6] binaries with fairly long period > 30000 days (circumprimary). 
Hence, if an observed binary comes from one of these life-conducive regions, it is more likea-
ble to provide life-compatible gravitational conditions for a planet.  
42% of the real binaries from the used catalogue were actually inside the parametrical stabili-
ty spots. However, by using only a temperature requirement for life emergence, we set up the upper 
limit. Inclusion of other known life prerequisites will narrow down the list of potential candidates. 
As for planetary eccentricity, only 
≤ 0.3 orbits were able to stick to the habitable zone. 1:2 
mass ratio case yields the same patterns as main 1:1 simulation series with one peculiarity: circum-
major orbits show slightly more stable results than 1:1 circumprimary orbits. This means non-equal 
mass binaries can be as hospitable as equal mass binaries. 
Indeed, plenty of simulated systems have failed; binaries are not the best places for life to 
emerge in. Nevertheless, a noticeable part of them possesses a set of parameters, giving a chance to 
preserve a planet in the habitable zone for considerably long interval, giving time for potential life 
forms to emerge and develop. Binary systems are not as hostile and violent as it might seem at the 
first glance: they do have a potential. 
 
References 
1  Raghavan D., McAlister H.A., Henry T.J., Latham D.W., Marcy G.W., Mason B.D., Gies 
D.R., White R.J., ten Brummelaar T.A.A. Survey of Stellar Families: Multiplicity of Solar-type 
Stars. // The Astrophysical Journal Supplement. –  September 2010. –Volume 190, Issue 1. –  PP. 1-
42. 

9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері  
Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016 
жəне іргелі физикалық білім беру» 
______________________________________________________________________________________________________ 
23 
2  Rein H., Tamayo D. WHFAST: a fast and unbiased implementation of a symplectic Wis-
dom-Holman integrator for long-term gravitational simulations. // Monthly Notices of the Royal 
Astronomical Society. – 2015. – Volume 452, Issue 1. – PP. 376-388.  
Figure 1. Simulated and observed binaries plotted in 
period (log)– eccentricity (linear) coordinates. Red 
objects are failed simulated systems, green objects are 
good, life-conducive simulated systems (data from our 
study), black dots are observed binaries (data from 
Raghavan et. al, 2010) 
Figure 2. Life-conducive regions in binary 
parameters (highlighted with light-blue). Other no-
tations are as on Figure 1 
РАДИАЦИОННОЕ ПРЕОДОЛЕНИЕ ЗАКОНА ХИРАЛЬНОЙ ЧИСТОТЫ  
КАК СЕКРЕТ ЗАРОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ  
В.В. Дьячков, Ю.А. Зарипова, А.В. Юшков, А.Л. Шакиров  
НИИЭТФ КазНУ имени аль-Фараби, г.Алматы, Казахстан 
Существует непреодолимое препятствие для зарождения живой материи из неживой в виде 
экологического «Закона хиральной чистоты Луи Пастера» [1,2]. Иными словами, преобразо-
вание молекул неживой материи в живую невозможно из-за этого фундаментального закона. 
Суть закона состоит в том, что живое вещество состоит из хирально чистых структур, то есть 
молекул,  несовместимых  с  их  зеркальным  отражением,  типа  правой  и  левой  руки  (греч. 
«cheir (хира)» - рука).  
Белки  живых  структур  построены  исключительно  из  «левых»  аминокислот,  которые 
поляризуют свет влево. А неживые, нуклеиновые кислоты, наоборот, построены из «правых» 
сахаров, которые поляризуют свет вправо. Поэтому принципиально не существует никаких 
математически  строгих  топологических  преобразований,  которые  бы  переводили  неживые 
молекулы в живые. Для планеты Земля возникновение жизни – загадка, это некий уникаль-
ный, катастрофический нереализуемый, в рамках известных человечеству фундаментальных 
законов, процесс. В неживой природе всегда реализуется первичное равное содержание пра-
вых и левых изомеров аминокислот и сахаров – эффект рацемации. Такие рацемические по-

The 9
th
 International Conference «Modern  
achievements of physics and fundamental physical education»  
 
October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty 
______________________________________________________________________________________________________
24 
линуклеотиды не в состоянии реплицироваться, так как их основания направлены в разные 
стороны, у них нет спиральной топологии и они одноцепочечные. Наоборот, все живые ор-
ганизмы  двухцепочечные,  самоорганизующиеся  и  автоматически  поддерживают  свою  хи-
ральную чистоту.  
Все химические вещества небиогенного происхождения рацемичны, то есть «правых» и 
«левых» молекул в них поровну. Такая хиральная симметрия все же дает надежду на образо-
вание живого из неживой молекулярной смеси согласно некоему, неизвестному пока, меха-
низму. Авторы настоящей работы уверены, что таким механизмом, еще никем не описанном 
в мировой литературе, являются ядерные реакции и ядерные распады [3,4].  
Ядерные реакции и ядерные распады, по определению, являются такими катастрофиче-
скими процессами, которые способны одну «левую» неживую цепочку «подтолкнуть» к дру-
гой  и  образовать  двухцепочечные  живые  молекулы.  На  рисунке 1 дана  экспериментальная 
кинематика, в сравнении с теоретическими расчетами, таких импульсов, полученных от 29.1 
МэВ  α-частиц  на  ядрах 
10
В  и 
11
В,  в  сравнении  с  реакцией 
4
Не(α,α)
4
Не.  Видно,  что  энергии 
ядер отдачи вполне достаточно для преодоления кулоновских барьеров от любых атомов и 
органических малых молекул легкой «живой» массы.  
Рисунок 1 – Фундаментальная энергетическая основа зарождения биологической жизни из 
рацемических неорганических смесей  
На рисунке 1 для сравнения показана кинематика ядер отдачи тяжелого элемента 
197
Au, 
из чего видно, что зарождение биологической жизни не могло произойти на основе тяжелых 
химических элементов. Даже «кремниевая жизнь» на базе 
28
Si менее вероятна, чем «углерод-
ная жизнь» на основе изотопа 
12
С.  
Таким образом, только с открытием ядерной физики разрешилась вековая мечта алхи-
миков – превращение любых металлов в золото. Только ядерные реакции способны превра-
щать одни химические элементы в другие и «переставлять топологию» молекул. В самом де-
ле, если взять простейший живой белок с его левой симметрией и, зеркальную ему, неживую 
аминокислоту  с  правой  симметрией  и  облучить  неживую  аминокислоту  альфа-частицами, 
вызывая ядерные реакции и первично-смещенные атомы, то только в этом случае можно по-
лучить зеркальную молекулу.  
Оценка таких катастрофических перестановок в малых молекулах колеблется в преде-
лах не более 7-10. Положим на каждую перестановку (в природе это – стохастический про-
цесс)  один  миллион  лет  эволюции.  Поскольку  в  данном  эксперименте  таких  перестановок, 
скажем, семь, то из первичного «бульона неживых молекул» живой белок получиться через 
семь миллионов лет.  
 

9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері  
Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016 
жəне іргелі физикалық білім беру» 
______________________________________________________________________________________________________ 
25 
1. Реймерс Н.Ф. Экология. – М., «Россия Молодая», 1994. – 367 с.
2. Юшков  А.В.,  Дьячков  В.В.,  Зарипова  Ю.А.  Динамика  общественно  экономических
формаций. – Ламберт, 2016. – с. 
3. Юшков  А.В.  Основы  планирования  научных  исследований. – Алматы:  Казак
университетi, 1999. – 55 с.  
4. Жусупов М.А., Юшков А.В. Начала физики. Общий курс физики. Т.1. – Алматы: Па-
рус, 2006. – 464 с.  
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ ДИСКРЕТНЫХ 
ВНУТРИЯДЕРНЫХ АФФИННЫХ РИМАНОВЫХ ПРОСТРАНСТВ  
В.В. Дьячков, Ю.А. Зарипова, А.В. Юшков  
НИИЭТФ КазНУ имени аль-Фараби, Алматы, Казахстан 
Косвенным свидетельством «криволинейности» и замкнутости ядерной геодезической явля-
ется отсутствие излучений при «движении» нуклонов по своим замкнутым оболочкам. Такой 
«криволинейный-прямолинейный»  характер  ядерной  динамики,  а  также  энергетическая 
квантованность  ядерного  потенциала,  наводят  на  мысль  о  пространственном  разделении, 
пространственном обособлении ядерных оболочек.  
Целью настоящей работы является исследование в качестве экспериментального крите-
рия  пространственной  обособленности  ядерных  оболочек  такого  ядерного  параметра,  свя-
занного с внутриядерными «круговыми» токами, как магнитный момент ядра μ. Поводом для 
данной  гипотезы  является  тот  факт,  что  магнитный  момент  ядра обусловлен  спиновым  μ
s
и 
орбитальнымμ
l
  моментами  составляющих  ядро  нуклонов  и  нуклонных  ассоциаций  (класте-
ров). Спиновый момент μ
s
, называемый нормальным, равен μ
s
 = еs/mc, где s= ћ/2 для нукло-
нов, а орбитальный момент μ
l
 = eL/2mc, где L = m[rv]. Полный магнитный момент нуклона μ 
равен их сумме μ = μ
s
 + μ
l
. Экспериментальное значение магнитного момента протона отно-
сительно ядерного магнетона равно μ
p
 = 2,79,а нейтрона μ
n
 = - 1,91. Полный магнитный мо-
мент ядра μ
А
, таким образом, складывается из магнитных моментов нуклонов и кластеров μ
A
 
= Σμ
p
 + Σμ
n
 + Σμ
k
.  
Однако в концепции пространственного размежевания ядерных оболочек и подоболо-
чек такая суммация элементарных магнитных моментов может осуществляться лишь внутри 
каждой оболочки. Скорее всего, существуют какие-то пространственные особенности оболо-
чек, проистекающие, например, из-за парного, обменного и короткодействующего характера 
ядерных сил, которые пространственно обособливают ядерные оболочки друг от друга.  
Так, например, выявляется искомая обособленность для ядра 
120
Sn
50
 в различных про-
странствах – в пространстве одночастичных ядерных оболочек L
z
иL
n
,впространстве кванто-
ванных  уровней  возбуждения  данного  ядра- E-пространство,и,  впервые  найденное  на-
ми,дискретность  пространств  ядерных  магнитных  моментовX
z
-иX
n
–пространств,  где  X
z
 – 
пространство магнитных моментов, формируемое протонами; X
n
 - пространство магнитных 
моментов, формируемое нейтронами.  
Такие  пространства  демонстрируют  очевидное  пространственное  расслоение  внутри-
ядерного и околоядерного пространства. Этот факт, в то же самое время, свидетельствует и о 
римановом  характере  внутриядерной  динамики – нуклоны  и  кластеры  движутся  исключи-
тельно в «своих» пространственных дискретных слоях, в которых риманова геодезическая и 
препятствует какому-либо излучению. Тогда, в полном соответствии с квантовой механикой, 
Литература

The 9
th
 International Conference «Modern  
achievements of physics and fundamental physical education»  
 
October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty 
______________________________________________________________________________________________________
 
 
26 
излучение и  поглощение  энергии,  естественно,  возникают  лишь  при  переходах  между  обо-
лочками и подоболочками. В среднем пространственные римановы обособленные оболочки 
составляют величины 0,4 – 0,6 Фм. В таблице 1 представлены значения кривизны и радиуса 
кривизны для протонов и нейтронов. 
 
Таблица 1. Кривизна  κ  и  римановы  радиусы  кривизны  ρ  расслоенного  околоядерного  про-
странства  
Оболочка
 
ρ
Z
 
κ
Z
ρ
N
κ
N
1s
1/2
 
1,91
0.274
1,91
0,274
 
1p
3/2
 
1,05
0,91
1,18
0,72
 
1p
1/2
 
1,64
0,37
1,48
0,46
 
1d
5/2
 
2,57
0,15
2,54
0,16
 
2s
1/2
 
3,02
0,11
2,56
0,15
 
1d
3/2
 
3,54
0,080
3,48
0,083
 
1f
7/2
 
4,10
0,059
3,97
0,063
 
2p
3/2
 
4,70
0,045
4,28
0,055
 
1f
5/2
 
5,34
0,035
4,55
0,048
 
2p
1/2
 
5,38
0,035
4,50
0,049
 
1g
9/2
 
5,60
0,032
5,30
0,036
 
1g
7/2
 
5,90
0,029
5,47
0,033
 
2d
5/2
 
6,64
0,023
5,68
0,031
 
2d
3/2
 
7,29
0,019
5,91
0,029
 
3s
1/2
 
7,24
0,019
5,85
0,029
 
1h
11/2
 
7,00
0,020
5,99
0,028
 
1h
9/2
 
7,00
0,020
6,71
0,022
 
2f
7/2
 
7,00
0,020
7,31
0,019
 
1f
5/2
 
-
 
-
 
7,35
0,019
 
3p
3/2
 
-
 
-
 
7,18
0,019
 
3p
1/2
 
-
 
-
 
7,08
0,020
 
1i
13/2
 
-
 
-
 
7,00
0,020
 
2g
9/2
 
-
 
-
 
7,20
0,019
 
3d
5/2
 
-
 
-
 
7,20
0,019
 
1i
11/2
 
-
 
-
 
7,20
0,019
 
 
Концепция  риманова  расслоенного  пространства  существенно  дополняет  квантовую 
механику, поскольку само включает в себя, как слоистость пространства, так и его дискрет-
ность, а законы движения внутри квантованных слоев пространства отчасти возвращаются к 
ньютоновой  парадигме.  В  римановом  мире  нет  ψ-волн,  так  как  отражения  от  границ  слоев 
пространства  и  создает  иллюзию  волнового  движения.  Нет  и  дифракции – есть  эллиптиче-
ское  пространство,  созданное  нуклонами  и  α-частицами,  которое  формирует  в  целом  и  эл-
липтическое пространство ядра. Поэтому возникают характерные для дифракции максимумы 
и минимумы при рассеянии частиц на ядрах.  
Ядерная спектроскопия энергетических уровней сразу логически укладывается в пара-
дигму в слои замкнутых эллиптических пространств.  
Подход  криволинейных  расслоенных  ядерных  римановых  пространств  параллельно  с 
квантовой  механикой  позволяет  современной  ядерной  физике  глубже  проникнуть  в  сущ-
ность ядерных сил и динамику внутриядерных движений. В рамках эллиптической римано-
вой механики возможен частичный возврат к формулам ньютоновых законов движения.

9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері  
Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016 
жəне іргелі физикалық білім беру» 
______________________________________________________________________________________________________ 
 
27 
 
МУЛЬТИКЛАСТЕРНЫЕ КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ПЕТЛИ КАК  
ДОСТОВЕРНЫЙ ПРИЗНАК ИХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ  
 
Ю.А. Зарипова, В.В. Дьячков, Т.К. Жолдыбаев, А.В. Юшков  
 
НИИЭТФ КазНУ имени аль-Фараби, г.Алматы, Казахстан 
 
Прямых  экспериментов,  подтверждающих  наличие  в  объеме  ядра  пространственно  обособ-
ленных мультикластеров, в мировой литературе нет. В работе впервые найден такой метод 
обнаружения  внутриядерных  мультикластеров  на  основе  уникальных  кинематических  осо-
бенностей упругого рассеяния тождественных частиц, а также тяжелой ускоренной частицы 
на легком ядре-мишени. В нем кинематика рассеянной частицы в л.с.к. упирается в критиче-
ский угол θ
крит
:  sin
/
крит
a A


, равный 90
0
 для тождественных частиц, и < 90° для а>А (ри-
сунок 1).  
 
 
Рисунок 1 – Кинематические особенности упругого рассеяния тяжелой ускоренной α-
частицы на ядре-мишени – 
24
Mg: а) реакция 
1
H(α,α)
1
H, угол 12°; б) угол 14°. 
 
Идея метода состоит в том, что, если ядро не однородная 3D-структура из нуклонов, а из 
пространственно  обособленных  кластеров  типа d, t, 
3
He,  α,  тогда  в  спектре  рассеянных  α-
частиц  появляются  их  пики.  Этот  эффект  был  впервые  нами  найден  в  рассеяния  α-частиц, 
Е
α
=29,0 МэВ на матричном ядре 
24
Mg и в рассеянии дейтронов, Е
d
=18,0 МэВ на 
9
Ве на уско-
рителе  У-150м.  Оказалось,  что  «петля»  для 
1
H(α,α)
1
H упирается  в  θ
крит
=14,5
°
; 
4
He(α,α)
4
He – 
90
°
; а 
24
Mg(α,α)
24
Mg – до угла 180
°
. Это и есть прямое доказательство существования класте-
ров, так как в ядрах с однородным распределением ядерной материи никаких «петель» быть 
не может. 
На  рисунке 2, 3 представлены  кривые  кинематики  упругого  рассеяния  налетающих  α-
частиц с энергией Е
α
 = 29,0 МэВ на матричном ядре 
24
Mg, с возбуждением основного и пер-
вого  коллективного  уровня  2
+
,  рассеянии  дейтронов  Е
d
=18,0  МэВ  на 
9
Ве  и  на  ядрах-
кластерах.  Видно,  что  в  эксперименте  получены  своеобразные  кластерные  треки,  которые 
мы в дальнейшем будем называть «клатреки». Ясно, что именно клатреки являются прямым 
доказательством наличия в ядре 
24
Mg, 
9
Ве всех этих кластеров. 
 

The 9
th
 International Conference «Modern  
achievements of physics and fundamental physical education»  
 
October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty 
______________________________________________________________________________________________________
 
 
28 
 
Рисунок 2 – Прямое обнаружение внутриядерных кластеров при бомбардировке ядра 
24
Mg 
альфа-частицами с энергией 29.0 МэВ при помощи клатреков: 1,2 – реакции 
24
Mg(α,α)
24
Mg 
(уровень 0
+
) и 
24
Mg(α,α
’
)
24
Mg (уровень 2
+
); 3 - 
1
H(α,α)
1
H; 4 - D(α,α)D; 5 - 
3
He(α,α)
3
He; 6 - 
4
He(α,α)
4
He; 7 – ядра отдачи из реакции 6. 
 
 
Рисунок 3 – Обнаружение внутриядерных кластеров при бомбардировке ядра 
9
Beдейтронами с энергией 18.0 МэВ: 1,2 –
9
Be(d,d)
9
Be (0+) и 
9
Be(d,d
’
)
9
Be(2+); 3 - 
1
H(d,d)
1
H; 4 - 
D(d,d)D; 5 - 
3
He(d,d)
3
He; 6 - 
4
He(d,d)
4
He. 
 
Достоверность  описанного  метода  дополнительно  была  подтверждена  путем  сравнения 
дифференциальных сечений упруго рассеянных α-частиц с энергией 29 МэВ на 
24
Mg, полу-
ченных с помощью вышеописанного метода, с мировыми литературными данными упругого 
рассеяния  на  ядре-матрице  и  на  всех  его  кластерных  подструктурах  (нуклоны,  дейтроны, 
тритоны,  гелионы  и  α-частицы).  Дополнительным,  еще  более  наглядным,  экспериментом 
было  сравнение  теоретической  и  экспериментальной  кинематики,  выделенной  в  канале 
4
He(α,α)
4
He с помощью методики совпадений «справа–слева», то есть совпадений «рассеян-
ная частица – ядро отдачи» с указанной энергией.  
 
 

9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері  
Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016 
жəне іргелі физикалық білім беру» 
______________________________________________________________________________________________________ 
 
29 

жүктеу/скачать 11,53 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: