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" -> 31

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 .. 25 26 27 28 29 30 < 31 > 32 33 34 35 36 37 .. 140 >> Следующая

сжатия нет!), а что дальше? Уилеру эти трудности кажутся настолько существенными, что он предполагает [57], что в большой массе «лишняя» часть нуклонов аннигилирует при сжатии, превращаясь в излучение, покидающее звезду, так что масса всегда меньше критической. Это предположение является отказом от фундаментального закона физики — закона сохранения барионного заряда, причем для больших масс критическая плотность, при которой должен происходить этот процесс, очень умеренна. Например, при М =108 Л/0 (есть основания считать, что так называемые сверхзвезды имеют подобные массы) по формуле (21.5) имеем ркр = 2 е/см3. Невелики также и температуры, достигаемые при сжатии до критических размеров. При этих ничем не примечательных условиях заведомо не может происходить ничего фантастического. Единственно необычно большим является поле тяготения, но, согласно принципу эквивалентности, само поле тяготения локально не меняет законов, управляющих физическими процессами.
С нашей точки зрения никакого парадокса для внешнего наблюдателя нет. Для такого наблюдателя коллапс «останавливается» при R = Rg, и нет необходимости в придумывании фантастических нарушений надежно установленных законов физики.
§ 22. КОНЕЧНЫЕ ВОЗМУЩЕНИЯ И КОЛЛАПС МАЛОЙ МАССЫ
Для звезд из холодного Ферми-газа, имеющих число нуклонов N<^NmSLX, отвечающее СШ-максимуму, всегда существует одно или несколько статических решений, устойчивых по отношению к малым возмущениям. Среди них есть решение с наименьшей полной энергией. Оно устойчиво к малым возмущениям. Статических решений с тем
95
же N, но меньшей полной энергией (меньшей М) не существует. Значит ли это, что отсюда следует вывод: нельзя так перегруппировать нуклоны (не изменяя их числа!), чтобы получившаяся конфигурация (заведомо нестатическая) имела полную энергию (а значит, и массу М) меньше исходной. Далее мы покажем, что такой вывод был бы неверен и что минимум энергии, отвечающий стационарному состоянию, есть только локальный минимум.
Сжимая массу внешним давлением, можно в принципе подвести ее размеры так близко к гравитационному радиусу1, что силы тяготения, стремящиеся при этом к бесконечности, превысят силы давления (которые возрастают пропорционально р), заставят ее дальше сжиматься самостоятельно — коллапсировать.
Из сказанного, казалось бы, следует вывод, что коллапс малой массы хотя и возможен, но он отделен от состояния равновесия гигантским энергетическим барьером. Мы покажем, что и этот вывод неверен. Энергетический барьер в данном случае может быть как угодно мал.
Начнем с доказательства последнего утверждения. Чем меньше исходная масса, тем, естественно, меньше надо затратить энергии, чтобы заставить ее коллапсировать. Заметим, что плотность, до которой предварительно надо сжать вещество, с уменьшением массы возрастает: р = = 2-Ю16 (Mq/M)2. Пусть имеется холодная конфигурация в равновесии. Сожмем ее малую центральную часть, заставляя эту часть коллапсировать достаточно быстро. Тогда слои, лежащие на границе с коллапсирующим ядром, потеряют опору снизу и начнут проваливаться к центру, вовлекая в это падение все более наружные слои. Внутренние слои, согласно свойству релятивистского коллапса, будут падать вечно, по часам внешнего наблюдателя, никогда не обретая опоры снизу. Следовательно, не остановятся и внешние слои. Таким образом, вся звезда будет вовлечена в сжатие — будет коллапсировать.
Чем меньше область первоначально сжатого ядра, тем меньше нужно затратить энергии, для того чтобы заставить всю звезду сжиматься из устойчивого состояния.
Итак, мы доказали, что энергетический барьер, отделяющий коллапс от равновесия, бесконечно мал 2. Однако
1 Так как при сжатии мы сообщаем энергию, то масса вещества воз-
растает.
2 Теория тяготения Эйнштейна — неквантовая теория, поэтому мож-
но, исходя из соображений размерности, указать границу ее
96
возмущения, переводящие звезду в коллапс, отнюдь не малы, сжатие ядра до начала его коллапса тем больше, чем меньше требуемая энергия. Например, можно заставить звезду с массой, равной солнечной, коллапсировать, сжав в ее центре ядро с массой, равной массе Земли. Но чтобы заставить такое ядро коллапсировать, его надо сжать до плотности
р = 2-Ю10 ) = 2.1027г/«Л
где —масса Земли. Естественно, что подобные «флуктуации» возникнуть не могут. Конечно, в линеаризованной теории малых возмущений мы подобной возможности перехода в коллапс обнаружить не могли.
Покажем теперь, что всегда можно так сложить заданное число нуклонов N, что полная их энергия будет сколь угодно мала, т. е. масса М, измеренная внешним наблюдателем, будет сколь угодно малой [83]. Для краткости считаем, что холодная звезда состоит из идеального Фер-ми-газа. Пусть задано число барионов N. Будем укладывать их достаточно плотно, так что справедливо выражение для ультрарелятивистского газа
р = -|-»(Зя2)*/. J_„%. (22.1)
Для М и N имеем формулы для покоящейся материи
R
Предыдущая << 1 .. 25 26 27 28 29 30 < 31 > 32 33 34 35 36 37 .. 140 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама