Sterrekunde

Word wit dwergsterre ook ondersteun deur proton-ontaarding?

Word wit dwergsterre ook ondersteun deur proton-ontaarding?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Oor die algemeen vorm fermione 'n ontaarde gas onder hoë digtheid of uiters lae temperatuur. Dit is duidelik dat wit dwergsterre ondersteun word deur elektronedegenerasie-druk. Daar is egter steeds 'n aansienlike aantal protone in 'n wit dwerg. Onder die hoë digthede vorm die protone 'n ontaarde gas?

Word wit dwerge boonop net soveel deur proton-degenerasie-druk ondersteun as deur elektronedegenerasie-druk?


Reguit nee.

Vir 'n begin is daar amper geen gratis protone in 'n wit dwerg nie. Hulle is almal veilig toegesluit in die kerne van koolstof en suurstof (wat bosonies is). Daar is 'n paar protone naby die oppervlak, maar nie genoeg om te ontaard nie.

Laat ons egter aanneem dat u 'n waterstofwitte dwerg kon bou met gelyke getalle vrye protone en elektrone.

Die digtheid waarmee die elektrone ontaard, word bepaal deur die vereiste dat hul Fermi (kinetiese) energie $ kT $ oorskry. Die Fermi-energie word gegee deur $$ E_F = frac {p_F ^ {2}} {2m} = left ( frac {3} {8 pi} right) ^ {2/3} n ^ {2 / 3} left ( frac {h ^ 2} {2m} right), $$ waar $ n $ die getaldigtheid is (wat dieselfde sal wees vir protone en elektrone), maar $ m $ is die massa van a proton of elektron, wat volgens faktor 1800 verskil.

Dus, vir 'n gegewe wit dwergtemperatuur, word die elektrone ontaard met getaldigthede 'n faktor van $ (m_p / m_e) ^ {3/2} = 78 600 $ keer laer as protone.

Selfs al druk ons ​​'n hipotetiese waterstofwit dwerg saam tot die punt waar die protone ook ontaard het (wat vir 'n tipiese witdwergbinnentemperatuur van $ 10 ^ {7} $ K massadigthede aansienlik meer as $ 10 ^ benodig) } $ kg / m $ ^ {3} $), sou die (ideale) ontaardingsdruk gegee word deur $$ P = frac {h ^ 2} {20m} left ( frac {3} { pi} regs) ^ {2/3} n ^ {5/3} $$ en dus sien ons dadelik dat die degeneratiedruk as gevolg van protone $ sim 1800 $ keer minder sal wees as dié vanweë dieselfde getaldigtheid van elektrone.

As ons na hoër digthede stoot, word beide die protone en die elektron relativisties ontaard. In hierdie geval word die druk onafhanklik van die deeltjie massa. Die Fermi-energieë van die deeltjies sou egter nou hoog genoeg wees ($> 1 $ GeV!) Om beta-verval te blokkeer en neutronisering aan te wakker. Die protone en elektrone begin kombineer om neutrone te vorm en 'n n, p, e vloeistof word gevorm waar die neutrone die protone en elektrone baie oortref. Dit voorkom dat protone ooit relativisties raak, selfs by neutronsterdigthede, en die bydraes van elektrone tot die druk is altyd orde van grootte hoër as vir die protone.

A handgolf manier om dit te verstaan, is dat die degeneratiedruk afhang van die produk van die momentum en snelheid van die deeltjies. Op sy beurt hang die momentum van die fermione af van hoeveel hulle saamgepers word deur die onsekerheidsbeginsel. Vir 'n gegewe deeltjiedigtheid is die skeiding $ Delta x $ dieselfde vir protone en elektrone, en daarom sê die onsekerheidsbeginsel dat die $ Delta p sim hbar / Delta x $ van die momentum ook dieselfde is. Dit is nog 'n manier om te sê dat die Fermi-momentum wel is nie afhang van die massa van die fermion; vir 'n gegewe fermionmomentum is die snelheid egter duidelik! Daarom moet die degeneratiedruk laer wees met ongeveer die massaverhouding van die fermione


Proton-degenerasie is nie belangrik nie, omdat die effek daarvan baie kleiner is - net soos kerndeeltjies in teorie ook deur swaartekrag gedikteer word, maar die elektromagnetiese en kernkragte oorheers, omdat dit baie sterker is. Proton-degenerasie is swakker as elektron-degenerasie weens die veel groter massa van die proton in vergelyking met die elektron. Die Wikipedia-artikel oor ontaarde sake verduidelik dit baie goed;

Omdat protone baie massiewer is as elektrone, verteenwoordig dieselfde momentum 'n baie kleiner snelheid vir protone as vir elektrone. As gevolg hiervan, in materie met ongeveer ewe veel protone en elektrone, is die proton-degenerasie-druk baie kleiner as die elektron-degenerasie-druk, en proton-degenerasie word gewoonlik geskep as 'n regstelling vir die toestandsvergelykings van elektron-degenereerde materie.


Waarom is daar geen druk op ontaarding van protone nie?

Ja, teoreties gesproke. Maar prakties gesproke word dit nooit waargeneem nie, want, soos @Nugatory gesê, in die digthede waar dit betekenisvol sou word, word protone en elektrone saam gedwing om neutrone te vorm.

Met ander woorde, as u, ## 10 ^ <60> ## protone in 'n kompakte voorwerp soos 'n neutronster kan saamstel, sonder om enige elektrone in te sluit, dan sal die struktuur van die voorwerp aansienlik beïnvloed word deur proton degenerasie druk. Maar die samestelling van so 'n voorwerp is in geen praktiese sin onmoontlik nie, want die protone sal mekaar elektries afstoot en u sal dit in die eerste plek nooit in 'n kompakte voorwerp kan saamstoot nie. Neutronsterre is in staat om te vorm omdat die voorwerpe waaruit hulle vorm, gewone sterre wat supernova word, elektries neutraal is - hulle bevat ewe veel protone en elektrone. Dit is wat hulle in staat stel om saamgepers te word tot die punt waar degeneratiedruk begin saak maak - maar soos hierbo, teen die tyd dat proton-degenerasie-druk sou begin saak maak, is die protone en elektrone almal gedwing om neutrone te vorm.

(Ek het nie die wiskunde gedoen nie, maar ek is skepties dat so 'n kompakte & quotproton-ster & quot stabiel sal wees, selfs as u dit kan saamstel. Ek dink nie die swaartekrag daarvan sou voldoende wees om dit vir 'n lang tydperk bymekaar te hou teen die gekombineerde gevolge van proton degenerasie druk en die elektriese afstoting tussen die protone.)


Wat verhoed dat wit dwerge ineenstort onder swaartekrag?

Wit dwerge is sterre lyke wat bestaan ​​uit helium-, koolstof-suurstof- of suurstof-neon-magnesiumkern. Die meerderheid daarvan bestaan ​​uit suurstofkern. Ongeveer 5 miljard jaar van nou af sou ons son ook sy waterstofbrandstof uitgeput het en 'n rooi reus geword het. Uiteindelik sal dit sy buitenste lae vergiet en in 'n wit dwerg met koolstof-suurstof verander.

Alle hoofreekssterre (soos die son) word ondersteun deur swaartekrag deur die ideale gasdruk (sommige massiewe sterre het ook 'n beduidende fraksie van die stralingsdruk), maar die witdwerg word ondersteun deur elektronedegenerasie-druk. Elektronedegenerasie spruit uit die Pauli-uitsluitingsbeginsel, wat sê dat geen twee elektrone (geen twee fermione in die algemeen) dieselfde stel kwantumgetalle kan hê nie.

Soos die kwantumtoestande met laer energie vol word, word die elektrone gedwing om toestande met hoër energie te beset. Hoër energie toestande gee aanleiding tot hoër momenta. Relativistiese elektrone, wat beweeg teen snelhede wat neig tot die snelheid van die lig, neem die hoogste moontlike energietoestande in beslag. Die maksimum aantal moontlike elektroniese toestande word dus beperk deur die snelheid van die lig, wat op sy beurt die maksimum massa beperk wat 'n wit dwerg teen swaartekrag kan dra.

Wit dwerge word ondersteun deur elektronedegenerasie-druk

Soos bereken deur S. Chandrasekhar, kan die wit dwerge nie meer massa hê as 1,37 (M _ < odot> ).

S. Chandrashekar ontvang in 1983 die Nobelprys vir Fisika vir die skatting van die White Dwarf Mass Limit


Word wit dwergsterre ook ondersteun deur proton-ontaarding? - Sterrekunde

'N Uitgebrande ster is basies 'n gas van elektrone en ione. Namate die ster in duie stort, neem die digtheid daarvan toe, en so neem die gemiddelde skeiding tussen sy samestellende deeltjies af. Uiteindelik word die gemiddelde skeiding van orde tot die de Broglie golflengte van die elektrone, en word die elektrongas ontaard. Let daarop dat die de Broglie-golflengte van die ione baie kleiner is as die van die elektrone, sodat die ioongas nie-degenereer bly. Nou, selfs by geen temperatuur, oefen 'n ontaarde elektrongas 'n aansienlike druk uit, omdat die Pauli-uitsluitingsbeginsel voorkom dat die gemiddelde elektronskeiding aansienlik kleiner word as die tipiese de Broglie golflengte (sien vorige afdeling). Dit is dus moontlik vir 'n uitgebrande ster om homself te handhaaf teen 'n volledige ineenstorting onder swaartekrag via die ontaardingsdruk van sy samestellende elektrone. Sulke sterre word witdwerge genoem. Laat ons die fisika van witdwerge in meer besonderhede ondersoek.

Die totale energie van 'n witdwergster kan geskryf word

waar is die kinetiese energie van die ontaarde elektrone (die kinetiese energie van die ioon is weglaatbaar), en is die gravitasie potensiële energie. Laat ons aanneem, ter wille van eenvoud, dat die digtheid van die ster eenvormig is. In hierdie geval neem die gravitasie potensiële energie die vorm aan

waar is die gravitasiekonstante, is die sterre massa en is die sterradius.

Van die vorige onderafdeling is die kinetiese energie van 'n ontaarde elektrongas eenvoudig

waar is die aantal elektrone, die volume van die ster en die elektronmassa.

Die binnekant van 'n witdwergster bestaan ​​uit atome soos en bevat gelyke getalle protone, neutrone en elektrone. Dus,

Vergelykings (516) - (519) kan gekombineer word om te gee

Die ewewigstraal van die ster is die minimum energie. In werklikheid word dit maklik aangetoon

Die bostaande formule kan ook geskryf word

waar is die sonstraal en die sonmassa. Hieruit volg dat die radius van 'n tipiese sonmassa witdwerg ongeveer 7000 km is: dit wil sê ongeveer dieselfde as die radius van die aarde. Die eerste witdwerg wat ontdek is (in 1862) was die metgesel van Sirius. Deesdae is duisende witdwerge waargeneem, almal met eienskappe soortgelyk aan die bogenoemde.

Nota uit Vgl. (518), (519) en (525) dat. Met ander woorde, die gemiddelde energie van die elektrone binne 'n wit dwerg neem toe namate die sterre massa toeneem. Dus, vir 'n voldoende massiewe wit dwerg, kan die elektrone relatiwisties word. Dit blyk dat die degeneratiedruk vir relativistiese elektrone slegs skaal as, eerder dat, en dus nie die gravitasiedruk kan balanseer nie [wat ook skaal soos - sien Vgl. (520)]. Hieruit volg dat elektronedegenerasie-druk slegs die ineenstorting van 'n uitgebrande ster kan stop, mits die sterismassa nie 'n kritieke waarde oorskry nie, bekend as die Chandrasekhar-limiet, wat blykbaar ongeveer die massa van die son is. Sterre waarvan die massa die Chandrasekhar-limiet oorskry, val onvermydelik inmekaar om uiters kompakte voorwerpe te produseer, soos neutronsterre (wat deur die ontaardingsdruk van hul samestellende neutrone opgehou word) of swart gate.


Word wit dwergsterre ook ondersteun deur proton-ontaarding? - Sterrekunde

Wit dwerge word ondersteun deur elektronedegenerasie-druk. Omdat dit klein is vir die elektrone in 'n kompakte wit dwerg, moet dit groot wees (volgens die onsekerheidsbeginsel). Dit beteken dat elektrone 'n groot momentum kry wat druk uitoefen en die ster ondersteun. Dit lei tot die paradoksale resultaat dat hoe massiewer 'n wit dwerg is, hoe kleiner is die radius daarvan. Die Chandrasekhar-limiet is die maksimum massa wat 'n wit dwerg mag hê, waar is die sonmassa. Shu (1982, p. 128) gee. Die massiefste witdwerg wat waargeneem is, is RE J0317-853, met 'n massa van waar is die sonmassa (Barstow et al. 1995). Die meeste wit dwerge het massas en radiusse, waar is die aarde-radius. 'N Wit dwerg skyn deur interne hitte uit te straal en uiteindelik af te koel tot 'n swart dwerg.

Barstow et al. Ma. Nie. Roy. Astron. Soc., 1 Desember 1995.

Shu, F. H. Die fisiese heelal: 'n inleiding tot sterrekunde. Mill Valley, CA: University Science Books, p. 128, 1982.


Vorming

Daar word vermoed dat wit dwerge die eindpunt van sterre-evolusie vir hoofreekssterre verteenwoordig met massas van ongeveer 0,07 tot 10 sonmassas. [5] [98] Die samestelling van die geproduseerde witdwerg sal verskil na gelang van die aanvanklike massa van die ster.

Sterre met 'n baie lae massa

As die massa van 'n hoofreeksster minder as ongeveer 'n halwe sonmassa is, sal dit nooit warm genoeg word om helium in sy kern te smelt nie. Daar word vermoed dat dit oor 'n leeftyd van meer as die ouderdom (

13,8 miljard jaar) [10] van die heelal, sal so 'n ster uiteindelik al sy waterstof verbrand en sy evolusie beëindig as 'n heliumwit dwerg wat hoofsaaklik uit helium-4-kerne bestaan. [99] Vanweë die tyd wat hierdie proses duur, word dit nie beskou as die oorsprong van waargenome heliumwit dwerge nie. Inteendeel, hulle word beskou as die produk van massaverlies in binêre stelsels [6] [8] [9] [100] [101] [102] of massaverlies as gevolg van 'n groot planeetgenoot. [103] [104]

Sterre met lae tot medium massa

As die massa van 'n hoofreeksster tussen ongeveer 0,5 en 8 sonmassas is, sal die kern daarvan warm word om helium in die koolstof en suurstof saam te smelt deur die drievoudige alfa-proses, maar dit sal nooit genoeg warm word om koolstof in neon te smelt nie. . Teen die einde van die periode waarin dit samesmeltingsreaksies ondergaan, sal so 'n ster 'n koolstof-suurstofkern hê wat nie samesmeltingsreaksies ondergaan nie, omring deur 'n binneste heliumbrandende dop en 'n buitenste waterstofverbrandende dop. Op die Hertzsprung-Russell-diagram sal dit op die asimptotiese reuse-tak gevind word. Dit sal dan die grootste deel van sy buitenste materiaal verdryf en 'n planetêre newel skep totdat slegs die koolstof-suurstofkern oorbly. Hierdie proses is verantwoordelik vir die koolstof-suurstof wit dwerge wat die oorgrote meerderheid van die waargenome wit dwerge vorm. [100] [105] [106]

Sterre met medium tot hoë massa

As 'n ster massief genoeg is, sal die kern daarvan uiteindelik warm word om koolstof met neon te smelt en dan om neon aan yster te smelt. So 'n ster sal nie 'n wit dwerg word nie, want die massa van sy sentrale, nie-versmeltende kern, ondersteun deur elektronedegenerasie-druk, sal uiteindelik die grootste moontlike massa oorskry wat ondersteun kan word deur degenerasie-druk. Op hierdie punt sal die kern van die ster in duie stort en dit sal ontplof in 'n kern-ineenstorting-supernova wat 'n oorblywende neutronster, swart gat of moontlik 'n meer eksotiese vorm van kompakte ster agterlaat. [98] [107] Sommige hoofreekssterre, van miskien 8 tot 10 sonmassas, alhoewel voldoende massief om koolstof met neon en magnesium te versmelt, kan onvoldoende massief wees om neon te versmelt. So 'n ster kan 'n oorblywende wit dwerg agterlaat wat hoofsaaklik uit suurstof, neon en magnesium bestaan, mits die kern daarvan nie in duie stort nie, en mits die samesmelting nie so hewig voortgaan om die ster in 'n supernova uitmekaar te blaas nie. [108] [109] Alhoewel sommige geïsoleerde wit dwerge geïdentifiseer is wat van hierdie tipe kan wees, is die meeste bewyse vir die bestaan ​​van sulke sterre afkomstig van die nova genaamd ONeMg of neon novae. Die spektra van hierdie novae vertoon oorvloed van neon-, magnesium- en ander tussenmassa-elemente wat blykbaar slegs verklaarbaar is deur die aanwas van materiaal op 'n wit suurstof-neon-magnesium-dwerg. [7] [110] [111]


'N Wit dwerg is stabiel sodra dit gevorm is en sal uiteindelik uiteindelik onbepaald afkoel. Dit sal 'n swart wit dwerg word, ook 'n swart dwerg genoem. As ons aanneem dat die heelal bly uitbrei, word daar gedink dat die sterrestelsels oor 10 19 tot 10 20 jaar sal verdamp as hul sterre in die intergalaktiese ruimte ontsnap. [113], §IIIA. Wit dwerge moet dit oor die algemeen oorleef, alhoewel 'n botsing tussen wit dwerge af en toe 'n nuwe versmeltende ster of 'n super-Chandrasekhar massa-dwerg kan veroorsaak wat in 'n tipe Ia-supernova sal ontplof. [113], §IIIC, IV. Die daaropvolgende leeftyd van wit dwerge is vermoedelik in die orde van die leeftyd van die proton, wat bekend is dat dit ten minste 10 32 jaar is. Sommige eenvoudige groot teorieë voorspel 'n protonleeftyd van hoogstens 10 49 jaar. As hierdie teorieë nie geldig is nie, kan die proton verval deur ingewikkelder kernprosesse, of deur kwantumgravitasieprosesse wat in hierdie gevalle 'n virtuele swart gat behels, word die lewensduur na raming nie meer as 10 200 jaar geskat nie. As protone wel verval, sal die massa van 'n wit dwerg mettertyd baie stadig afneem namate die kerne verval totdat dit genoeg massa verloor om 'n nie-gedegenereerde klomp materie te word en uiteindelik heeltemal verdwyn. [113], §IV.


Puinskywe en planete

Die sterre- en planetêre stelsel van 'n wit dwerg word van sy stamvadersterf geërf en kan op verskillende maniere met die witdwerg in wisselwerking tree. Infrarooi spektroskopiese waarnemings wat deur die NASA se Spitzer-ruimteteleskoop van die sentrale ster van die Helixnevel gedoen is, dui op die teenwoordigheid van 'n stofwolk wat deur kometêre botsings veroorsaak kan word. Dit is moontlik dat die storting van materiaal hiervan X-straal-emissie van die sentrale ster kan veroorsaak. [122] [123] Op dieselfde manier het waarnemings wat in 2004 gedoen is, aangedui dat daar 'n stofwolk rondom die jong wit dwerg G29-38 is (wat ongeveer 500 miljoen jaar gelede uit sy AGB-stamvader gevorm is), wat moontlik deur gety geskep is ontwrigting van 'n komeet wat naby die wit dwerg verbygaan. [124] Sommige beramings gebaseer op die metaalinhoud in die atmosfeer van die wit dwerge, meen dat minstens 15% daarvan deur planete en / of asteroïdes, of ten minste hul puin, kan wentel. [125] 'n Ander idee wat voorgestel word, is dat wit dwergies deur die gestroopte kern van rotsagtige planete kan wentel, wat die rooi reuse-fase van hul ster sou oorleef, maar hul buitenste lae sou verloor, en gegewe die planetêre oorblyfsels waarskynlik van metale sou wees, om hulle te probeer opspoor op soek na die handtekeninge van hul interaksie met die magnetiese veld van die wit dwerg. [126]

Daar is 'n planeet in die witdwerg-pulsêre binêre stelsel PSR B1620-26.

Daar is twee omliggende planete rondom die witdwerg-rooi dwerg-binêre NN Serpentis.

Die metaalryke wit dwerg WD 1145 + 017 is die eerste wit dwerg waargeneem met 'n verbrokkelde klein planeet wat deur die ster gaan. [127] [128] Die verbrokkeling van die planeet-dier genereer 'n puinwolk wat elke 4,5 uur voor die ster verbygaan, wat 'n 5 minute lange vervaag in die optiese helderheid van die ster veroorsaak. [128] Die diepte van die deurreis is baie wisselvallig. [128]


As die son en sterre deur gasdruk ondersteun word, wat ondersteun 'n wit dwerg?

Wit dwerge word ondersteun deur elektron degenerasie druk .

Verduideliking:

Die degenerasie druk is 'n soort druk wat verskyn as gevolg van Pauli-uitsluitingsbeginsel, 'n suiwer kwantiese meganiese effek.

Ek kan probeer verduidelik wat hierdie degeneratiedruk is. Maar om dit te verstaan, is 'n paar basiese idees nodig uit die kwantummeganika.

U kan 'n wit dwerg sien as 'n swaartekragpotensiaal, wat vrye elektrone - wat fermione is - beperk. Die stelsel kan dus gemodelleer word as fermioniese deeltjies in 'n boks. Deeltjies soos elektrone kan nie willekeurige energie hê nie. Energie word in die kwantummeganika gekwantifiseer en die toegelate diskrete waardes van energieë word in energietoestande gerangskik. Fermions is onderhewig aan die Pauli-uitsluitingsbeginsel, waarvolgens daar nie meer as twee elektrone in 'n energietoestand kan wees nie (wat ooreenstem met twee verskillende draai-toestande).

Elektrone kan dus nie almal in 'n laer energietoestand gaan nie. As ons probeer om elektrone in 'n laer energietoestand te verpak, sal die kwantumwet wat twee fermione uitsluit van dieselfde kwantumtoestand, manifesteer as 'n druk genaamd die ontaardingsdruk wat enige verdere gravitasiekompaktering voorkom. Die elektronedegenerasie-druk ondersteun dus 'n wit dwerg teen gravitasie-ineenstorting.

Subrahmanyam Chandrasekhar gevind dat daar 'n maksimum limiet is vir die massa van 'n ster wat ondersteun kan word teen die ineenstorting van gravitasie deur elektronedegenerasie-druk. Hierdie massa limiet word die genoem Chandrashekhar Limiet en het 'n waarde van ongeveer # 1.4 M_#. 'N Wit dwerg wat hierdie waarde oorskry, het geen ander keuse as om verder ineen te stort om 'n neutronster of 'n swart gat te word nie.


Fotone wat deur elektrone in 'n wit dwerg uitgestraal word (?)

Ons hoor dikwels dat selfs lig nie in staat is om te ontsnap nie, maar dat dit 'n swart gat kan vorm, want die ontsnap snelheid is hoër as c.

Die materiaal van 'n wit dwerg is saamgestel uit atome wat so styf aanmekaar gedruk is dat die elektrone op 'n 'ongemaklike manier' gekompakteer word (elektronedegenerasie). Verder gebeur iets soortgelyks op kernvlak (neutrone) in 'n neutronster.

My vraag is of die hoogs digte materiaal van 'n swart gat selfs lig kan uitstraal? Sou die intense druk op die elektrone nie verhinder dat hulle energievlakke verander en fotone uitstraal nie?

Aangesien die vraag hierbo waarskynlik onmoontlik is om te beantwoord, is hier 'n ander in dieselfde lyn. Hoe kan die elektrone van 'n wit dwerg lig uitstraal as dit in 'n klein skulpie gedruk word? Kan hulle steeds van een energievlak na 'n ander gaan en fotone uitstraal (en absorbeer)?

PS: Ek begryp as ek nie duidelike antwoorde kry nie, want ek verstaan ​​dat die vraag 'n bietjie daarbuite is.

# 2 tatarjj

Wel, daar sal nie elektrone in die swart gat wees nie, selfs nie in die verwysingsraamwerk van die swart gat nie. In die verwysingsraamwerk van die swart gat word alles gekompakteer tot 'n enkelvoud, so dit is net 'n enkele punt (of 'n ring, dink ek.). Geen elektrone in 'n enkele punt nie.

Vanuit 'n eksterne oogpunt stop die tyd by die gebeurtenishorison, en u kan in elk geval nie verby die gebeurtenishorison sien nie, dus kan elektrone onmoontlik ossilleer.

As gevolg van die uiterste swaartekrag, moet u verstaan ​​dat binne 'n swart gat en buite 'n swart gat de facto afsonderlike heelalle is.

# 3 Ken Kobayashi

'N Wit dwerg word ondersteun deur degenerasie-druk, maar nie alles is ontaard nie. Daar is 'normale' materie naby en amp bo die 'oppervlak'.

Ek sou dink dat dieselfde vir enige liggaam sou geld - ongeag hoe hoog die druk in die middel is, daar is êrens 'n streek waar normale plasma kan bestaan. Alhoewel dit 'n deurlopende hoeveelheid materiaal nodig het om dit te onderhou (soos 'n aanwasskyf).

# 4 tatarjj

Ek sou dink dat dit vir enige liggaam sou geld - al is die druk in die middel hoe hoog, daar is 'n streek waar normale plasma kan bestaan. Alhoewel dit 'n deurlopende hoeveelheid materiaal nodig het om dit te onderhou (soos 'n aanwasskyf).

# 5 Ken Kobayashi

. niks kan binne die gebeurtenishorison ontsnap nie. Nou kan u 'n aanwasskyf rondom 'n swartgat sien, maar dit is nie die swartgat self nie.

# 6 Jarad

'N Wit dwerg kan lig afgee deur middel van swart liggaamstraling. Dit is nie afhanklik van elektrone wat tussen orbitale spring nie, maar net die willekeurige bewegings as gevolg van hitte. Geen probleem vir 'n wit dwerg nie.

Dit word interessanter om dieselfde vraag aan 'n neutronster te stel - as al die subatomiese deeltjies saamgevoeg het om neutrone te vorm, sou dit moeilik wees om lig af te gee, omdat u wel ladings moet beweeg (en neutrone het geen lading nie) ). Maar in 'n neutronster is daar waarskynlik nog 'n fraksie van protone en elektrone wat rond dryf wat nie kombinasies het nie, en dit kan lig produseer.

# 7 HiggsBoson

Ons hoor dikwels dat selfs lig nie in staat is om te ontsnap nie, maar dat dit 'n swart gat kan vorm, want die ontsnap snelheid is hoër as c.

Dit is 'n klassieke benadering van die situasie voor 1905. Dit is nie die beste benadering van die situasie nie.

Die materiaal van 'n wit dwerg is saamgestel uit atome wat so styf aanmekaar gedruk is dat die elektrone op 'n 'ongemaklike' manier gekompakteer word (elektronedegenerasie). Verder gebeur iets soortgelyks op kernvlak (neutrone) in 'n neutronster.

My vraag is of die hoogs digte materiaal van 'n swart gat selfs lig kan uitstraal? Sou die intense druk op die elektrone nie verhinder dat hulle energievlakke verander en fotone uitstraal nie?

'N Vraag soos hierin vereis dat 'n mens die situasie vir die waarnemer moet noem. As u 'n swart gat van buite die horison sien, kan u dinge anders sien as in ander posisies, soos net binne die horison of in die middel.

Aangesien die vraag hierbo waarskynlik onmoontlik is om te beantwoord, is hier 'n ander in dieselfde lyn. Hoe kan die elektrone van 'n wit dwerg lig uitstraal as dit in 'n klein skulpie gedruk word? Kan hulle steeds van een energievlak na 'n ander gaan en fotone uitstraal (en absorbeer)?

PS: Ek verstaan ​​as ek nie duidelike antwoorde kry nie, want ek verstaan ​​dat die vraag 'n bietjie 'daar buite' is.

In baie gevalle benodig die antwoord 'n agtergrond in Algemene Relatiwiteit (vir swart gate) of Quantum Electrdynamics (vir elektron-foton-interaksie). Eenvoudige analogieë word dikwels uiteengesit wanneer dit op sulke onderwerpe toegepas word. Dit is waarom hierdie vrae 'daar buite' is.

Elektrone word altyd beskryf deur 'n soort kwantumtoestand. Om gedrag te voorspel, moet u egter die wiskunde kan neerskryf wat die potensiële energie wat die gedrag daarvan definieer, modelleer. Die eenvoudige geval is 'n heelal wat 'n enkele proton en 'n enkele elektron bevat. Dan kan 'n mens die kwantumtoestande, of skulpe, soos dit soms genoem word, aflei. In die geval van ontaarde sake is dit waarskynlik dat die potensiële term van die vergelyking ingewikkelder sal wees as my voorbeeld *, en dit sal verstandig wees om nie oor moontlike toestande te bespiegel nie. Daar is miskien 'n eenvoudige beskrywing vir hierdie potensiaal, maar ek is nie daarvan bewus nie. Al is dit aan my gegee, is dit waarskynlik dat my wiskundige vaardighede nie meer die taak het om die toegelate state te bepaal nie.


Die banaliteit van gevaar

Toe ek na hierdie gesprekke geluister het, was ek getref deur hoe alledaags die bronne van hierdie gevare was wat die daaglikse lewe betref. Anders as kernoorlog of een of ander terroris wat 'n supervirus bou (bedreigings waarvan Sir Martin Rees welsprekend gepraat het), doen ons dit gesamentlik deur ons eie onskuldige individuele optrede as dit kom by die klimaatkrisis en 'n opkomende toesigkultuur. Dit is nie asof 'n uitheemse bedreiging aangebreek het en 'n megalaser sal gebruik om die Aarde se klimaat in 'n nuwe en gevaarlike toestand te dryf nie. Nee, dit is net ons - vlieg rond, gebruik plastiekbottels en hou ons huise in die winter lekker. En dit is nie asof soldate met 'n swart wapenrusting by ons deure aankom en ons dwing om 'n luisterapparaat te installeer wat ons aktiwiteite volg nie. Nee, ons sit hulle gewillig op die kombuistoonbank op omdat dit so maklik is. Hierdie bedreigings vir ons bestaan ​​of vir ons vryhede is dinge wat ons doen net deur ons lewens te leef in die kulturele stelsels waarin ons gebore is. En dit sal baie moeite verg om ons van hierdie stelsels te ontknoop.

So, wat is dan volgende? Is ons eenvoudig gedoem omdat ons nie gesamentlik kan uitvind hoe om met iets anders te bou en saam te leef nie? Ek weet nie. Dit is moontlik dat ons gedoem is. Maar ek het wel hoop gevind in die toespraak van die groot (en my gunsteling) wetenskapfiksieskrywer Kim Stanley Robinson. Hy het daarop gewys hoe verskillende tydperke verskillende 'gevoelstrukture' het, wat die kognitiewe en emosionele agtergrond van 'n era is. Robinson het na 'n paar positiewe veranderinge gekyk na aanleiding van die COVID-pandemie, waaronder 'n hernieude gevoel dat die meeste van ons besef dat ons almal hierin saam is. Miskien, volgens hom, gaan die struktuur van gevoel in ons eie tyd verander.


Kyk die video: Snjeguljica i 7 patuljaka 1937 na hr - kupanje (Januarie 2023).