Yago: Защищена страница «Гравитационный дефект масс» ([edit=autoconfirmed] (бессрочно) [move=autoconfirmed] (бессрочно))

2010-09-05T17:00:46Z

Защищена страница «Гравитационный дефект масс» ([edit=autoconfirmed] (бессрочно) [move=autoconfirmed] (бессрочно))

Новая страница

{{Учёный
|Имя = Федор Федорович Менде
|Оригинал имени =
|Фото =
|Ширина =
|Подпись =
|Дата рождения = 02.07.1939 г.
|Место рождения =
|Дата смерти =
|Место смерти =
|Гражданство = {{Флаг СССР}}{{Флаг Украины}}
|Научная сфера =
|Место работы =
|Учёная степень = {{Учёная степень|доктор|технических наук}}
|Учёное звание =
|Альма-матер =
|Научный руководитель =
|Знаменитые ученики =
|Известен как =
|Известна как =
|Награды и премии =
|Роспись =
|Ширина росписи =
|Сайт = http://fmnauka.narod.ru/
}}

Рассмотрим одно явление, которое имеет прямое отношение к случаю высвобождения больших величин энергии. Возьмем случай, когда пробное тело с массой [[Файл: Гравдеф001.gif]] падает на очень массивное тело с массой [[Файл: Гравдеф002.gif]], радиус которого равен [[Файл: Гравдеф003.gif]] (в дальнейшем тело [[Файл: Гравдеф001.gif]] и тело [[Файл: Гравдеф002.gif]]). Предположим, что в начальный момент времени расстояние между телами очень велико и что выполняется соотношение [[Файл: Гравдеф002.gif]]>>[[Файл: Гравдеф001.gif]]. Буде также считать, что плотность массивного тела [[Файл: Гравдеф004.gif]]. Скорость падения тела [[Файл: Гравдеф001.gif]] на поверхность тела [[Файл: Гравдеф002.gif]] при этом может быть найдена из соотношения:

[[Файл: Гравдеф005.gif]]

(1)

где [[Файл: Гравдеф006.gif]] - гравитационная постоянная. Если перейти к плотности вещества массивного тела, то соотношение (1) можно переписать следующим образом:

[[Файл: Гравдеф007.gif]]

(2)

Очевидно, что кинетическую энергию, которой обладает падающее тело, оно получила от гравитационного поля тела [[Файл: Гравдеф002.gif]]. Эта кинетическая энергия падающего тела при его падении на поверхность массивного тела превратиться в тепловую энергию и будет излучена в окружающее пространство в виде электромагнитных волн.

Из сказанного можно заключить, что конечная суммарная масса двух тел не будет равна сумме масс тел до начала падения:

[[Файл: Гравдеф008.gif]]

т.е. существует гравитационный дефект масс. Соотношение меду [[Файл: Гравдеф009.gif]] и [[Файл: Гравдеф010.gif]] можно найти, зная ту кинетическую энергию, которой обладало тело [[Файл: Гравдеф001.gif]] при падении на тело [[Файл: Гравдеф002.gif]]. Эту энергию можно вычислить из соотношения

[[Файл: Гравдеф011.gif]]

При записи этого выражения учтено то обстоятельство, что при падении тела в гравитационном поле ускорение этого тела не зависит от его массы. Поэтому соотношения (1) и (2) верны даже для релятивистских скоростей. Теперь нетрудно вычислить гравитационный дефект масс.

[[Файл: Гравдеф012.gif]]

(3)

При падении на земную поверхность этот эффект составляет ~ [[Файл: Гравдеф013.gif]].

Из соотношения (3) видно, что прибавка [[Файл: Гравдеф014.gif]] может быть как меньше, так и больше, чем [[Файл: Гравдеф001.gif]]. Если [[Файл: Гравдеф014.gif]]< [[Файл: Гравдеф001.gif]], то при падении тела суммарная масса увеличивается. Если же [[Файл: Гравдеф014.gif]]= [[Файл: Гравдеф001.gif]], то рост суммарной массы прекращается, и все масса падающего тела превращается в тепловое излучение. При этом массивное тело превращается в идеальную наковальню, превращающую всю массу падающего тела в энергию электромагнитного излучения.

Как легко видеть из соотношения (3), скорость падения (назовем эту скорость критической) тела [[Файл: Гравдеф001.gif]] на поверхность тела [[Файл: Гравдеф002.gif]] определится соотношением

[[Файл: Гравдеф015.gif]] (4)

т.е. значительно меньше скорости света.

Если известна плотность массивного тела, то, используя соотношения (2) и (4), нетрудно найти критический радиус этого тела:

[[Файл: Гравдеф016.gif]]

Под этим понятием будем понимать то значение радиуса, при достижении которого дальнейший рост массы тела [[Файл: Гравдеф002.gif]] становится невозможным.

Может ли иметь место рассмотренная ситуация для космических объектов, например для нейтронных звезд. Известно, что нейтронные звезды (пульсары), имеют очень высокую плотность [1]. Так пульсар с массой ~[[Файл: Гравдеф017.gif]] кг (масса Солнца) имел бы радиус всего около 10 км. Его плотность при этом составила бы ~[[Файл: Гравдеф018.gif]] кг/м3. При такой плотности критический радиус составлял бы около 15 км., а масса составила бы ~ 3.4 масс Солнца. Это означает, что при достижении таких размеров и такой массы нейтронная звезда больше не может увеличивать ни своих размеров, ни свою массу, т.к. любые падающие на неё объекты будут полностью превращаться в энергию.

По предварительным подсчетам в нашей галактике насчитывается около 300 тысяч нейтронных звезд [1]. Что случиться, если нейтронная звезда столкнется с такой же нейтронной звездой как она сама? Очевидно, что произойдет полная аннигиляция нейтронного вещества и превращение его в энергию. Беря нейтронную звезду с критическим радиусом 15 км. и массой ~ 3.4 масс Солнца, получаем величину энергии [[Файл: Гравдеф019.gif]] Дж. Это значение энергии очень близко к той энергии, которая характеризует взрыв в ядре галактики NGC 3034. Во время этого взрыва из ядра галактики было выброшено громадное количество материи по своей массе равное [[Файл: Гравдеф020.gif]] масс Солнца. Это явления не находит пока своего объяснения, т. к. не известны те источники энергии, которые могут привести к столь грандиозному взрыву. Рассмотренный процесс столкновения нейтронных звезд и может являться именно таким источником.

По своей сути такой взрыв – это взрыв ядерного заряда очень большой мощности. Выделение столь значительных количеств энергии будет сопровождаться разогревом и превращением в плазму больших количеств окружающей материи. Это в свою очередь приведет к возникновению таких же электрических полей, как и при взрыве ядерной бомбы, только гораздо более значительных. Наличие таких полей в окружающем пространстве должны приводить к возникновению специфических поляризационных эффектов. К ним можно отнести поляризацию в электрических полях атомов и молекул и возникновение электрических диполей, что будет приводить к поляризации электромагнитных волн распространяющихся в плазме.

== Литература ==

*1. Агекян Т. А. Звёзды, галактики, метагалактика. Изд. Наука, 1981. – 415 с.

[[Категория:Научный журнал]]

Гравитационный дефект масс - История изменений

Yago: Защищена страница «Гравитационный дефект масс» ([edit=autoconfirmed] (бессрочно) [move=autoconfirmed] (бессрочно))