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"

23.09.2002
17:27

Встреча с театральным критиком Григорием Заславским

23.09.2002
15:27

В земной атмосфере сгорел "Интеркосмос-19"

23.09.2002
13:23

С 25 по 26 сентября в Санкт-Петербурге пройдет научно-практическая конференция <Форум Будущего>

23.09.2002
13:20

ГЕННАДИЙ СЕЛЕЗНЕВ: <РАБОТАТЬ НАПРЯЖЕННО, НО БЕЗ АВРАЛОВ>

23.09.2002
13:18

"Союз-ФГ" вывезен на стартовую позицию

23.09.2002
13:17

В Санкт-Петербурге прошло заседание Международного Совета по обнаружению утечек и ремонту на орбите модулей МКС

23.09.2002
13:09

Красные гиганты и белые карлики

    Начало

    Белые карлики

    Теория Эддингтона великолепно объясняла положения звезд на диаграмме Герцшпрунга - Рессела. Задавая массу звезды и ее химический состав, можно было получить все наблюдаемые характеристики: светимость, радиус, температуру поверхности и т. д. Но всю эту прекрасную картину портила одна невзрачная звездочка 40 Эридана В. На диаграмме Герцшпрунга - Рессела она располагалась значительно ниже и левее звезд главной последовательности. Для своей высокой температуры она имела слишком маленькую светимость, а следовательно, и слишком малые размеры. Это никак не укладывалось в теорию Эддингтона.

    Выход был найден английским физиком Р. Фаулером в 1926 г. Это было время удивительных физических открытий. В 1925 - 1927 гг. немецкие физики Вернер Гейзенберг и Эрвин Шредингер создали квантовую механику. В 1927 г. Гейзенберг сформулировал принцип неопределенности, гласящий, что мы не можем абсолютно точно и одновременно знать значения координаты и скорости элементарной частицы. Вольфганг Паули в эти же годы формулирует принцип запрета, согласно которому два электрона не могут находиться в одном квантовом состоянии. Энрико Ферми и Поль Дирак исследуют фундаментальные свойства материи с учетом квантово-механических принципов. Эти новые открытия показали, что при определенных условиях вещество перестает вести себя обычным образом.

    Теория Эддингтона предполагает, что вещество звезды - это идеальный газ, т. е. газ, подчиняющийся уравнению

    P=ro RT/myu

    (12)

    где Р и ro - давление и плотность вещества соответственно, myu- молекулярная масса. Молекулярная масса - это средняя масса одной частицы, выраженная в массах атома водорода. В таком виде определение годится и для плазмы, в которой нет и в помине никаких молекул. У полностью ионизированной водородной плазмы молекулярная масса с большой точностью равна 0,5. На каждые две частицы (электрон и протон) приходится только масса протона (масса электрона в 1800 раз меньше).

    Классическое условие идеальности газа состоит в том, чтобы размеры частиц были много меньше длины свободного пробега. Задумывались ли вы когда-нибудь, почему окружающие нас предметы имеют плотности, близкие к 1 г/см3? Плотность воды, например, просто равна 1 г/см3. Давайте попытаемся ответить на этот вопрос.

    Если охлаждать окружающие нас тела, то плотность их практически не изменится. Это означает только одно, а именно то, что эти вещества уже настолько охладились, что частицы, их составляющие, пришли в соприкосновение и дальнейшее охлаждение не приводит больше к сжатию. Да, в таком холодном мире мы живем. Плотность окружающих нас тел - это плотность атомов, из которых они состоят. Атом водорода имеет массу 10-24 г, а его размер - 10-8 см. Разделим массу на куб размера, получим 1 г/см3! Значит, в твердых и жидких телах атомы и молекулы упакованы настолько плотно, что ни о какой идеальности не может быть и речи. Найдем среднюю плотность Солнца. Разделив массу Солнца (2 1033 г) на объем (7 1010)3 см3, получим 1,4 г/см3. Вещество Солнца плотнее воды, однако его с большим запасом можно считать идеальным газом. Почему?

    Вспомним определение идеальности. Длина свободного пробега должна быть много больше размеров частиц. Длина свободного пробега равна произведению среднего промежутка времени между последовательными столкновениями на скорость частицы. С увеличением плотности время между столкновениями уменьшается, из-за этого уменьшается и длина свободного пробега. Но если с увеличением плотности увеличивать и скорость частиц, то длина свободного пробега может не только уменьшаться, но даже расти. Мы знаем: скорость движения растет при увеличении температуры. В этом-то все и дело! Вещество Солнца нагрето настолько, что даже при плотности более 1 г/см3 оно остается идеальным газом (точнее, плазмой). Однако ясно, что если мы начнем мысленно сжимать Солнце, не сильно повышая его температуру, условие идеальности рано или поздно нарушится.

    При сжатии условие идеальности нарушится гораздо раньше еще и по другой причине. Интересно, что в самом конце прошлого века К. Э. Циолковский высказал идею о том, что при сжатии Солнца его вещество может перейти в новое состояние, не описываемое уравнением идеального газа. Рассматривая сжатие звезд в результате излучения, он предположил, что при определенной плотности сжатие может остановиться за счет отклонения от идеальности. Но, конечно, он не мог предвидеть, что причиной этого станут законы квантовой механики. Как впервые отметил Р. Фаулер, при сжатии звезды всего лишь в 10--100 раз важную роль начинает играть расталкивание электронов за счет принципа запрета Паули. При плотности 105 - 1 08 г/см3 протоны и ионы настолько близко находятся друг от друга, что их атомные уровни объединяются. При этом объединяются электроны, образуя своеобразный газ, который называют вырожденным. Применив уравнение состояния вырожденного электронного газа, Р. Фаулер нашел, что размеры таких звезд должны быть порядка 5000 - 10000 км, т. е. порядка размеров планет. Так было объяснено противоречие у звезды 40 Эридана В и других звезд такого типа. Эти звезды назвали белыми карликами.

    В центре звезд с массой меньше ЗМ Солнца "вызревает" гелиевое ядро, которое, сжимаясь, превращается в гелиевый белый карлик. При сжатии выделяется гравитационная энергия, она нагревает оболочку, и та охлаждается, т. е. расширяется и рассеивается в виде кольцеобразной туманности. Возможно, именно так образуются планетарные туманности (см. рис. 35). В центре их, как правило, находят очень горячую и компактную звездочку (остывающее гелиевое ядро?).

    У звезд больших масс температура в центре достаточна для термоядерного синтеза более тяжелых элементов. Если масса звезды меньше 8Мо (цифра примерная), то в ней "вызревает" ядро, состоящее из углерода и кислорода. Сжатие такого углеродно-кислородного ядра, если его масса близка к чандрасекаровскому пределу, происходит не столь безобидно, как если бы оно состояло из гелия. В центре звезды поджигается углерод, и по звезде медленно распространяется волна горения. Этот процесс

    Рис. 35. Планетарная туманность в созвездии Водолея

    хорошо известен специалистам по взрывчатым веществам. Он называется дефлаграцией. В некоторый момент нарушается гидростатическое равновесие, звезда начинает пульсировать со все возрастающей амплитудой. Такая раскачка может привести к взрыву и полному разлету белого карлика. Энергия этого взрыва сравнима с энергией вспышки сверхновой. Разорвавшаяся звезда снабжает межзвездный газ тяжелыми химическими элементами, которые потом войдут в состав новых звезд, новых планетных систем, где возможно возникнет разумная жизнь.

    Наконец, в звездах с массами (8 - 10) М Солнца углерод полностью выгорает и образуется ядро, состоящее из целого набора элементов - кислорода, неона, магния. Впоследствии эти ядра остывают и превращаются в белые карлики. Лишнее вещество "тихо" рассеивается в виде планетарной туманности.

    Продолжение следует

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

Выскажите свое мнение на:

23.09.2002
11:46

Новые стихотворения Михаила Белоплотова

22.09.2002
23:45

Определен ген, регулирующий время цветения растений

22.09.2002
18:56

"Молния-3-25" сошла с орбиты

22.09.2002
18:54

Лэнс Басс возвращается

22.09.2002
05:00

"Боинг" создал крылатую ракету, способную самостоятельно находить цель

22.09.2002
05:00

"Интеграл" готовится к старту

21.09.2002
14:17

Замечание обывателя по поводу украинской акции протеста

21.09.2002
05:00

Новое применение системы глобального позиционирования

21.09.2002
05:00

Через 25 лет у китайцев будет собственная орбитальная станция

21.09.2002
05:00

Европейский марсоход может опоздать к старту

20.09.2002
22:17

Ген, связанный с появлением рака груди, отвечает и за развитие других типов рака

20.09.2002
17:12

С 27 по 29 сентября в Санкт-Петербурге пройдет Седьмой Конгресс фантастов России <СТРАННИК>

20.09.2002
13:58

Испытательный пуск МБР в США

<< 1811|1812|1813|1814|1815|1816|1817|1818|1819|1820 >>

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