Суббота, 25.05.2024
Мой сайт
Меню сайта
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Форма входа
Главная » 2017 » Май » 30 » Беседа 34. Принцип стабильности звёзд
10:44
Беседа 34. Принцип стабильности звёзд

Коллега, мы с Вами говорим о флуктуациях в окружающем нас пространстве. Значит, мы должны наблюдать случайные отклонения физических величин от их средних значений. Однако наша планета и вся Солнечная система представляют собой стабильное образование. Разве здесь не кроется парадокс?

Здесь, мой друг, нет никакого парадокса, ибо всё зависит от соотношения масс вещества и связанного с ним поля. Дело в том, что любое вещество (планеты, звезды) образуется в центре своего поля. При этом, масса вещества примерно равна массе поля, но в объёме самого вещества присутствует только очень малая часть этого поля.

К примеру, в Беседе 20 мы уже отмечали, что Метагалактика представляет собой однородную сферу с радиусом:

R = 8,56815*1025 м

Эта сфера равномерно заполнена полем, которое имеет массу:

MП = 5,77037*1052 кг

Такой же массой обладает и вещество. Но, оно сконцентрировано в галактиках в виде звезд, планет, комет и прочих образований. 

Известно, что общий объем галактик примерно на шесть порядков (в миллион раз) меньше объема Метагалактики. Значит, масса поля в совокупном объеме галактик составляет не более миллионной доли своей общей массы. Следовательно, масса вещества в каждой галактике превышает массу её поля более, чем в миллион раз. 

Принцип 1Масса поля внутри каждой галактики значительно (на шесть порядков) меньше массы, заключенного в ней вещества

Отсюда сразу следует: 

Принцип 2С веществом связана лишь незначительная часть собственного поля, ибо основная его часть составляет поле Метагалактики.

Для сравнения вычислим массы отдельных полей, связанных с веществом Солнечной системы (метод расчёта представлен в Беседе 19. Полученные результаты сведем в таблицу:
 

П А Р А М Е Т Р
Ед. изм.
Л У Н А
З Е М Л Я
Ю П И Т Е Р
С О Л Н Ц Е
Масса вещества
кг
7,350*1022
5,976*1024
1,900*1027
1,989*1030
Масса поля
кг
13,23
7,111*106
2,285*1014
2,623*1023
Доля массы поля к массе вещества
кг/кг
1,800*10-22
1,190*10-18
1,203*10-13
1,319*10-7


Из таблицы следует, что с увеличением массы вещества доля массы связанного с ним поля резко возрастает, устремляясь к единице. Поэтому, не трудно вычислить, что масса поля, связанного с объёмом вещества, сравняется с массой вещества при его максимальном значении Mm = 5,47846*1033 кг, что в 2754,4 раз больше массы Солнца. 

Однако, равенство масс вещества и связанного с ним поля нарушает Принцип 2, поэтому звезды с такой массой существовать не могут. Отсюда следует 

Принцип стабильности звездЗвезды с массами, превышающими в миллионы раз массу связанного с ними поля, стабильны. 

К примеру, наше Солнце можно считать стабильным, ибо его масса превышает массу связанного с ним поля более, чем в 7 миллионов раз. Для планет это соотношение ещё больше.

Коллега, мне это понятно. Однако требует пояснения вопрос: почему наша Земля (или Солнце) обладает именно такой массой?

Хороший вопрос. Масса и размеры планет (звёзд) определяются равенством энергообмена между веществом и полем.

1. Нам известно, что поток энергии излучения с поверхности вещества определяется уравнением:

SИ = E*B/µ0*vкр/c, Вт/м2,

где: Е = c2*10-7*q/R2, Дж/(Кл*м) – напряжённость электрического поля на поверхности вещества радиусом (R, м);
B = g*(mв*10-7/c2Rорб)1/2, Дж*с/(Кл*м2) или Тл – напряжённость магнитного поля там же (подробнее в здесь - см. уравнение 8);
μ0 = 4π*10-7, кг*м/Кл2 – магнитная постоянная.
vкр – круговая скорость движения на орбите у поверхности вещества, м/с. 
c = 2,99792458*108 м/с – скорость света в вакууме;
q – поляризационный (связанный) электрический заряд на поверхности вещества – подробнее здесь;

К примеру, для поверхности Солнца SИ = 6,2858*107 Вт/м2, что соответствует температуре излучения: 

ТИ = (SИSB)1/4 = 5770 оК,

где: σSB = 5,671*10-8 Вт/(м24) – постоянная излучения. 

Это значение температуры нами измерено и практически не отличается от расчётного.

2. Нам также уже известно, что объёмная плотность энергии поля определяется уравнением: 

P = hwZ2Km/4πR4 Дж/м3

где: hw = mec2re = 2,307*10-28, Дж*м – квант момента энергии поля; 
Z = q/e – число элементарных электрических зарядов; 
me = 9,109*10-31, кг – квант массы поля, равный массе электрона; 
re = 2,818*10-15, м – гравитационный радиус для атома водорода (так называемый классический радиус электрона); 
е = 1,602*10-19, Кл – элементарный электрический заряд; 
Кm = 1+mп/mв – коэффициент приведённой массы поля и вещества; 
R – расстояние от центра поля до исследуемой его точки, м. 

У поверхности Солнца: Р = 1,180*107 Дж/м3

Следовательно, поток энергии поглощения поверхностью Солнца равен

SП = Р*vкрBm = 6,2858*107 Вт/м2 = SИ,

где: vкр = 4,367*105 м/с – круговая скорость движения на орбите у поверхности Солнца;
КB = (mвrо/mпRорб)1/2 = 1,220*10-5 – магнитный коэффициент поля для Солнца;
mв = 1,989*1030 кг – масса Солнца;
rо = Gmв2 = 1,477*103 м – гравитационный радиус Солнца;
mп = 2,622*1023 кг – масса поля, связанного с объёмом Солнца (подробнее здесь);
Rорб = 7,519*1019 м – радиус колебаний Солнца (радиус орбиты, по которой движется Солнце).

Расчётные значения потоков энергии излучения и поглощения поверхностью Солнца практически одинаковы. Следовательно, Солнце излучает столько же энергии, сколько и поглощает. Поэтому, этот процесс может идти вечно.

3. Надеюсь, всем интересно знать, что у поверхности Земли: Р = 1,370*10-7 Дж/м3, а это значение соответствует температуре поглощения: 

ТП = (Р/А)1/4 = 2,753 оК,

где: А = (1,5k)4/2πhw3 = 2,384*10-9 Дж/(м34) – постоянная поглощения;
k = 1,383*10-23 Дж/К – постоянная Больцмана.

Это значение температуры нами тоже измерено и практически не отличается от расчётного (мы называем его температурой реликтового излучения).

Кстати, температуру поглощения мы можем вычислить, используя уже известное нам уравнение:

ТП = 2mev2/3k = 2,753 оK,

где: v2 = 6,259*107 Дж/кг или м22 – гравитационный потенциал у поверхности Земли (первая космическая скорость в квадрате).

Оба варианта расчётов дают одинаковое значение температуры поглощения энергии поверхностью Земли.

Пивоваров Валерий Иванович 
Сформулировано в 2003 году, Кишинёв.

На главную

Просмотров: 595 | Добавил: fizika97 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:
Поиск
Календарь
«  Май 2017  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031
Архив записей
Друзья сайта
  • Создать сайт
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz
  • Все проекты компании
  • Copyright MyCorp © 2024
    Бесплатный хостинг uCoz