Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Физическая химия -> Тамм И.Е. -> "Эйнштейновский сборник" -> 30

Эйнштейновский сборник - Тамм И.Е.

Тамм И.Е., Кузнецов Б.Г. Эйнштейновский сборник — М.: Наука, 1966. — 376 c.
Скачать (прямая ссылка): eyshtenovskiyzbornik1966.djvu
Предыдущая << 1 .. 24 25 26 27 28 29 < 30 > 31 32 33 34 35 36 .. 140 >> Следующая

---V=~~
L= const е 3 3 rg , (21.3)
где Tg гравитационный радиус звезды.
Любое излучение может покинуть звезду только в случае, если оно пересекает поверхность звезды до момента достижения ею сферы Шварцшильда. Для каждой точки с лагранжевой координатой R* существует момент собственного времени *r(R*), в который должно выйти излучение, последним покидающее звезду. Кривую *т(R*) можно назвать линией «последнего вздоха». Очевидно, это есть нулевая мировая геодезическая, пересекающая поверхность звезды в момент *т, когда последняя пересекает сферу Шварцшильда.
Рассмотрим простейший случай: сжатие однородного пылевого шара с массой М с параболической скоростью. Этот случай замечателен тем, что однородное вещество в ходе сжатия остается однородным, а сама плотность зависит от времени по закону р = Ve JtG(*t0-^ *т)2, где *т0^ момент времени, когда весь шар сжимается в точку.
92
Выражение р(*т) не зависит от начального радиуса шара. В этом случае уравнение линии «последнего вздоха» есть
_«у/.(І)'7' . _ 1). (21.4)
Здесь ;*!—радиус поверности шара в момент *хи R— лагранжева координата. Для поверхности R = 1 принято *т0 = 0.
Выше при анализе изменения яркости сжимающейся звезды рассматривались источники, расположенные на поверхности. Ясно, что источники нейтрино будут в центре сжимающейся звезды. Зная закон сжатия, нетрудно рассчитать мощность источников, после чего можно, воспользовавшись понятием линии «последнего вздоха», определить закон затухания нейтринного излучения (он оказывается аналогичен (21.3)) и общую потерю массы за счет нейтринных потерь [54, 80, 81]. Последняя величина определяется энергией нейтрино, покинувших звезду до пересечения ее поверхностью сферы Шварцшильда. Для звезд с массой М = (105 —¦ 108) Л/@ нейтринные потери оказываются ничтожными. В табл. 2 приводится потеря массы по данным [81] (см. также более поздние расчеты излучения нейтрино [124, 125]).
Масса коллапсирующей звезды не может сильно уменьшаться за счет излучения энергии.* и большая часть гравитационной энергии не излучается в виде света или частиц, а превращается в кинетическую энергию сжимающегося тела.
Для звезд средней и малой массы расчет сложнее, так как достигаются высокие температуры и надо учитывать охлаждение звезды уходящими нейтрино. Грубые оценки для этих масс также даны в табл. 2 по данным [54].
Из сказанного можно сделать следующие выводы.
Далекий наблюдатель видит, что катастрофически коллапсирующая звезда, когда ее размеры еще много больше Rg, сжимается с гидродинамической скоростью, т. е. очень быстро. При R — Rg ~ Rg, хотя сама звезда продолжает стремительно сжиматься, за конечное собственное время достигает Rg и продолжает дальше сжиматься, для внешнего наблюдателя благодаря рассмотренным выше эффектам ее видимое сжатие резко замедляется, и по закону (21.1) ее радиус стремится к Rg. Средняя
93
плотность звезды стремится при этом к Ртах = 2 • 1016 (MQ/M)2 г/см3.
(21.5)
Светимость звезды резко падает, несмотря на то что вблизи момента, когда R = Rg, фотоны продолжают рождаться в звезде почти в одном и том же темпе (в действительности даже в возрастающем темпе). Благодаря гравитационному красному смещению и другим, указанным в § 5, эффектам светимость падает по закону (21.3). Характерное время затухания порядка Rg/c. Для объектов разной массы это время приведено в табл. 2.
Таблица 2
Время затухания излучения и потеря массы коллапсирующей звездой за счет нейтринного излучения
мум0 Rg, км і = RgfCy сек дм/м
1,6 4,8 1,6-10-5
10 30 10"4 0,05
102 3-Ю2 10"4 0,1
105 3-Ю5 1 2,5-10”3
108 3-Ю8 103 Ю-12
Таким образом, для внешнего наблюдателя звезда почти мгновенно перестает излучать. Внешний наблюдатель никогда не узнает, что случилось со звездой, когда ее радиус стал меньше гравитационного. Рассмотренное явление носит название гравитационного самозамыкания. Никакое излучение уже не уходит от звезды. Однако звезда, конечно, не исчезает бесследно из нашего мира. При коллапсе не меняются ее масса М и ее статическое гравитационное поле. Такая «потухшая» звезда взаимодействует с окружающими телами своим полем тяготения (чрезвычайно сильным вблизи ее гравитационного радиуса) г.
Мы нашли конечное состояние звезды с массой больше критической М Л/max- Это состояние, катастрофически
1 Пока речь шла о невращающихся звездах, роль вращения будет рассмотрена в § 23, 26.
Гравитационные поля коллаисировавшей звезды можно обнаружить, если эта звезда входит в состав двойной звезды [126].
94
нестационарное для самой звезды, является стационарным в указанном выше смысле для внешнего наблюдателя.
Так разрешается «парадокс болыпх масс», возникший благодаря работам Оппенгеймера и его сотрудников [44] и обсуждающийся в литературе (см. работу Уилера [57] и обзор Чиу [82]. На первый взгляд этот парадокс весьма неприятен. Действительно, остывающая звезда с массой м> неограниченно сжимается (никакого предела
Предыдущая << 1 .. 24 25 26 27 28 29 < 30 > 31 32 33 34 35 36 .. 140 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама