Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

15.08.2002
00:28

Фредерик Грегори приведен к присяге

15.08.2002
00:25

В Казани открылась выставка "Аэрокосмические технологии и оборудование"

15.08.2002
00:22

Китай запустит в текущем году свой четвертый автоматический космический корабль

15.08.2002
00:20

Индия намерена в 2007 году направить автоматическую станцию к Луне

14.08.2002
23:26

Бананы способны предотвратить инсульт

14.08.2002
16:29

Солнце должно было бы схлопнуться за 40 минут!

    ГЛАВА III

    ВДВОЕМ В ОДИНОЧЕСТВЕ

    Солнце, несмотря на свой огромный размер (его радиус R = 700000 км), создает на поверхности гравитационный потенциал, в 3600 раз больший, чем потенциал на поверхности Земли. Вспомним формулу (1) для потенциала точечного тела. Эта формула остается справедливой вне сферического тела произвольного размера. Потенциал имеет размерность энергии на единицу массы. Такую же размерность имеет и квадрат скорости. Потенциал (конечно, по модулю) попросту равен кинетической энергии пробной частицы, имеющей нулевую полную энергию. Частицы с нулевой энергией - это частицы, свободно падающие из бесконечности. Тело, свободно падающее на Землю, имело бы скорость, равную 11 км/с на ее поверхности, а на Солнце - 617 км/с. Квадрат их отношения примерно и равен 3600. Превосходство Солнца достигается за счет его массы (масса Солнца М о = 2-1030 кг; масса Земли Mg,=6-1024 кг).

    Мощные гравитационные силы стремятся сжать Солнце. Несмотря на это Солнце не сжимается, так как гравитационные силы уравновешиваются силами давления газа. Это равновесие поддерживается с огромной точностью. Если бы в какой-то момент вдруг исчезла сила газового давления, то через 40 минут Солнце схлопнулось бы в точку. Однако Солнце светит уже миллиарды лет, не меняя при этом существенно своих размеров. Время схлопывания Солнца, и вообще любой звезды, называют динамическим временем. Оно примерно равно отношению радиуса звезды к второй космической скорости на ее поверхности:

    tд = R/Vп (7)

    Это число (40 минут) можно получить точно. Представим себе, что сила давления внутри Солнца действительно исчезла, и оно начнет падать "само на себя". Как долго это будет длиться? Чтобы ответить на этот вопрос, вспомним, что гравитационное поле вне шара совпадает с гравитационным полем точки той же массы, расположенной в центре шара. Тогда наша задача эквивалентна следующей: вычислить, за какое время пробная частица упадет на точку массы, равной массе Солнца, с расстояния, равного радиусу Солнца. Движение такой частицы называют свободным движением в "гравитационной воронке". Значит, оно описывается законами Кеплера. Это движение (движение по прямой) можно представить как движение по эллипсу, эксцентриситет которого равен единице, а большая полуось равна половине радиуса Солнца.

    Очевидно, искомое время равно четверти периода обращения по вырожденному эллипсу, определяемого третьим законом Кеплера. Подставляя в нее Mi=M(3 и М1= массе Солнца, M2 = 0, получим

    tд = ~ 40 мин.

     

    Как видим, приближенная оценка (7) не сильно отличается от точного ответа. Точность, с которой в Солнце уравновешены силы гравитации и давления, определяется отношением динамического времени к возрасту Солнца, т. е. равна 10-14. Создается впечатление хрупкости Солнца. Представьте себе, что силы давления и гравитации разбалансировались на несколько процентов,- Солнце схлопнется через несколько часов. Но этого не происходит. Почему?

    Равновесие Солнца и звезд устойчиво. Мы знаем, что устойчивое равновесие всегда соответствует минимуму энергии системы. Из чего состоит энергия звезды? Она складывается из потенциальной гравитационной энергии и кинетической энергии частиц - ионов и электронов. Вся кинетическая энергия большинства звезд сосредоточена в хаотическом движении частиц (вращение, например, Солнца, как целого дает очень малый вклад в кинетическую энергию частиц, его составляющих. Поэтому Солнце и круглое.). Хаотическое движение частиц - это тепловое движение, следовательно, кинетическая энергия Солнца - это его тепловая энергия. Полная энергия Солнца E равна сумме тепловой К и потенциальной U энергий:

    E = К + U .

    Чтобы проверить устойчивость звезды, давайте немного ее сожмем. На рис. 28 показана зависимость полной энергии звезды от изменения ее радиуса. Если сжимать звезду, то тепловая энергия будет расти быстрее, чем гравитационная падать (см. рис. 28). Действительно, полная тепловая энергия звезды К пропорциональна произведению массы звезды на ее температуру: К ~ RRМТ(R - газовая постоянная). Будем считать, что сжатие звезды происходит достаточно быстро, так что она не успевает отдать тепло. Такое сжатие называется адиабатическим. При адиабатичеcком сжатии одноатомного газа температура связана с объемом зависимостью Т ~ V-2/3. Но объем звезды V~ R3, поэтому T ~ R-2. И тепловая энергия при сжатии звезды растет как 1/R2. А вот гравитационная энергия звезды пропорциональна потенциалу, т. е. изменяется как 1/R (см. формулу (1)). График, изображенный на рис. 28, представляет собой сумму двух гипербол: положительной квадратичной и отрицательной первого порядка. Минимум энергии и соответствует равновесному радиусу звезды


    Рис. 28

    Как уже отмечалось, при сжатии звезды ее тепловая энергия растет быстрее, чем гравитационная, следовательно, быстрее растут и силы давления, т.е. звезда стремится расшириться. Подобно пружине, звезда начнет колебаться вблизи равновесного значения, причем период колебаний будет порядка ее динамического времени. Для большинства звезд это время измеряется десятками минут или часами.

     

    Продолжение

    Обозрение "Физические явления на небесах" профессора В.М.Липунова.

Выскажите свое мнение на:

14.08.2002
16:20

Вдвоем в одиночестве

14.08.2002
14:43

"Трагический голос России" - новое в обозрении Алексея Шорохова

14.08.2002
12:28

В Новгородской области 16 августа пройдет День памяти Юрия Рериха

14.08.2002
12:20

Музей Государственности в Константиновском дворце

14.08.2002
12:16

Зураб Церетели продолжает творить...

14.08.2002
00:50

Сошла с орбиты

14.08.2002
00:49

Запланировано проведение церемонии

14.08.2002
00:47

Лэнс Басс активно готовится к полету

14.08.2002
00:46

Новые проблемы могут заставить вновь отложить следующий полет "челнока"

14.08.2002
00:44

Секреты НАСА в Интернете

14.08.2002
00:43

НАСА намерена разработать корабль для эвакуации астронавтов с МКС

14.08.2002
00:41

Конференция "Космонавтика в XXI веке: проблемы, решения, перспективы" состоится в октябре в Москве

14.08.2002
00:39

Космический пирог и проблемы его дележа

13.08.2002
18:56

ПИКЕТИРОВАНИЕ КИЕВСКОЙ ГОСАДМИНИСТРАЦИИ

<< 1911|1912|1913|1914|1915|1916|1917|1918|1919|1920 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList