Гравитацията (mg) е силата, с която Земята привлича тяло, разположено на нейната повърхност или близо до тази повърхност. Силата на гравитацията е насочена строго вертикално към центъра на Земята; в зависимост от разстоянието до повърхността Глобусътускорението на свободно падане (g) е различно. На повърхността тя е около 9,8 m/s2, а g намалява с разстоянието от повърхността.

Законът за гравитацията, предложен през 1666 г. от Исак Нютон.

F = G.m.M/r2, N,
където:
F - сила гравитационно привличане, H,
G е коефициентът на гравитационната константа; G = 6.7.10\-11, N.m\2/kg\2,
m - масите на Луната, m = 7.35.10 \ 22, kg,
M - маса на Земята, M = 6,10 \ 24, kg,
r е разстоянието между телата по центровете, r = 3.844.10\8, m.

F = 6.7.10\-11.7.35.10\22.6.10\24:(3.844.10\8)\2 = 295.671.10\35:14.776.10\16=
20.01.10\19 г. Н

Теглото на тялото (сила на теглото) (P) е силата, с която тялото действа върху хоризонтална опора или разтяга окачването, докато тялото е неподвижно. Теглото на тялото и гравитацията се различават по природа: телесното тегло е проява на действието на междумолекулните сили, а гравитацията има гравитационен характер. При ускорение a=0, P=mg, N, където m е телесната маса в kg; при движение надолу P=mg-ma, N; нагоре P=mg+ma, N; и за a=g, P=0. Състоянието на тялото, при което теглото му е нула, е безтегловност.

Нека да разгледаме няколко примера:
1. Върху плоча 1 (фиг. 1) лежи тяло 2. Силата на теглото на тялото P=mg е насочена строго вертикално към центъра на Земята, където P е в H, m е в kg, g е в m. /s\2.

2. Тяло 2 (фиг. 2) е поставено върху плочата отстрани. Отново силата на тежестта на товара е насочена към центъра на Земята. Независимо как стои тялото, посоката на силата на тежестта не се променя.

3. Товар 2 се повдига на определено разстояние от Земята и се държи в хоризонтално положение. Силата на телесното тегло P е насочена надолу. За да задържим тялото в неподвижно състояние, прилагаме сила T, насочена нагоре, T=P. Третият закон: „Силите, с които телата действат едно на друго, са еднакви по абсолютна стойност и противоположни по посока“. Нека завъртим тялото под определен ъгъл, тогава получаваме: T + B \u003d P + K, където B е силата, изразходвана за завъртане на тялото, K е съпротивителната сила, която възниква, когато тялото се завърти. Следователно можем да кажем, че тялото е било засегнато от силата K, която е изразходвана за завъртане на нещо вътре и в обратна посока. Пускаме тялото от ръцете към Земята. Тялото пада надолу, докато P=0, но при падане тялото не се обръща, възниква въпросът къде е изразходвана силата, изразходвана за обръщане на тялото преди падането. На триенето, на преодоляването на магнитните свойства на Земята, но дали наистина е така? Физиците се затрудняват да отговорят на този въпрос и, вдигайки ръце, заявяват: "Но как би могло да бъде иначе."

4. Стенд за изследване на теглото на въртящо се тяло (фиг. 3): Електродвигател 1 постоянен ток. Мултипликатор 2 (механизъм, който увеличава скоростта на вала). Гъвкав вал 3 (стоманено въже в гъвкава втулка, което предава въртене от мултипликатора 2 към вал 4, който е направен от една инсталация на електронен струг и има леко ексцентрично изместване на оста на въртене на вала спрямо центъра на кръга ). Опори 5 с външен пръстен на лагера. Високочувствителни електронни везни 6.

Теглото на вала с опори е фиксирано. Включвайки електрическия мотор, постепенно увеличаваме силата на тока и честотата на въртене на вала 4. С увеличаване на скоростта на въртене теглото на вала 4 намалява, а при висока честота на въртене валът става безтегловност. Опорите могат да бъдат премахнати, но при висока скорост на въртене възникват големи центробежни сили, които биха могли да се балансират, ако валовете нямат ексцентрично изместване на оста на въртене спрямо центъра на обиколката на вала. От ексцентричното въртене валовете започват да вибрират и без лагери не могат да работят. Но къде отиде тежестта на вала?

Хипотеза: "Когато телата се въртят, в техните атоми настъпват значителни промени."

атом Първоначално думата атом е означавала неделима частица на по-малки части. Но според съвременните научни представи атомът се състои от малки частици. Състои се от електрони, протони и неутрони. И е вероятно все още да има по-малки частици от кварките, но все още не са открити. съвременни методиизследвания. Неутроните присъстват във всички атоми, но понякога отсъстват във водородните атоми. Атомите нямат ясно изразена външна граница, така че техните размери се определят условно: от разстоянието между ядрата на еднакви атоми.

Електронът принадлежи към най-леките частици с маса 9.11.10\-31, kg. Той има отрицателен електрически заряд e=1.6.10\-19 кулона и размерът му е твърде малък, за да бъде измерен със съвременни методи, но се смята, че размерът му не надвишава 10\-20, виж фиг.

Положително зареден протон (1.6726.10\-27, kg) е 1836 пъти по-тежък от електрон. А неутронът (1.6749.10\-27, kg), който няма допълнителен електрически заряд, е 1839 пъти по-тежък от електрона. Протоните и неутроните имат сравнителни размери от порядъка на 2.5.10\-15 m, но тези размери са определени с грешка.

И протоните, и неутроните са съставени от елементарни частици - кварки, които са основната съставна част на материята. Има шест типа кваркови частици с частичен електрически заряд, равен на +2/3e или -1/3e елементарен заряд. Протоните са съставени от три кварка: два +2/3u и -1/3u кварка и един +2/3d кварк. Неутронът също се състои от три кварка: два +2/3d кварка и -1/3d кварка и един -1/3u кварк. От тези отношения протонът е положително заредена частица, а неутронът е неутрален. Масата на ядрото е съставната сума на всички протони и неутрони и като се има предвид малкото тегло на електроните, масата на атома е равна на масата на ядрото.

Кварките са свързани помежду си чрез силови ядрени връзки, които се наричат ​​глуони, като елементарни частици, носители на силно взаимодействие.

Електроните в атома се привличат към ядрото, но между тях има кулоново взаимодействие, което описва силовото взаимодействие между фиксирана точка електрически заряди. Същите тези сили задържат електроните вътре в потенциалната бариера около ядрото. Смятало се е, че електроните в атома се движат по орбити, но според квантовата механика това не е вярно. Във всяко тяло има много молекули с атоми. Атомите са притиснати заедно, в резултат на което електроните имат ограничена свобода на движение. Между протоните, неутроните и електроните на едноименните атоми се наблюдава строго определено разстояние.

От гледна точка на обикновената механика това може да се представи така, сякаш между електроните са разположени "пружини", които оказват натиск върху електроните с малко усилие. Електроните започват да се движат към ядрото, притискайки по три „пружини“ (два от собствените си атоми, третият от съседен атом), а от обратната страна действието на трите „пружини“ отслабва и между тях се образуват празнини. В резултат на това компресираните "пружини" изхвърлят електрони в противоположни посоки от ядрото. И тогава всеки електрон започва да се движи (не може да бъде в покой), образувайки свободно пространство, което е много по-голямо от електрона. За наблюдателя електронът е, така да се каже, и като че ли отсъства. Електрон в дадена точка от пространството в даден момент е размазан, пулсиращ.

Един атом може да бъде изследван със сканиращ тунелен електронен микроскоп при увеличение от милион до милион и половина пъти.

Атомите в молекулите и самите молекули в тялото са свързани помежду си. На фиг. В хоризонтална равнина са изобразени 4 атома и ядра с протони и неутрони. Положително заредените частици u-кварки и d-кварки в протони и неутрони са разположени на определени разстояния помежду си и със съседни кварки на атоми, разположени в съседни редове.

Когато тялото се завърти на 90 градуса, тоест тялото се е обърнало от хоризонталната към вертикалната равнина, тогава картината на местоположението на кварките задължително трябва да се промени. Положителните частици на кварките +2/3u-кварк и +2/3d-кварк ще се изместят надолу към отрицателното поле на Земята, иначе не може да бъде, както е показано на фиг. 5. Ядрото също се деформира и се образува ексцентрично изместване на центровете на положителните частици на кварките спрямо центъра на атома. Колкото повече кваркови частици, толкова по-голям е ексцентрицитетът на атома във вертикалната равнина.

Когато тялото пада свободно, силата на тежестта P=0, кварковите частици се преразпределят, т.е. те имат еднакъв модел на местоположение в хоризонталната и вертикалната равнина, както е показано на фиг. 4. Когато едно тяло удари Земята, кварковите частици се преразпределят, картината на тяхното разположение се променя, както е показано на фиг. 5.

Хипотеза: „Теглото на тялото се основава на електромагнитния характер на взаимодействието и се осигурява от изместването на положителните кваркови частици към центъра на Земята и зависи от броя на положителните кварки в атома и тялото. атом , създава силата на тежестта на тялото."

От гледна точка на обикновената механика това може да бъде представено по такъв начин, че атомите в хоризонталната равнина са подредени в ред. Следващият долен слой от атоми също е в ред, но всички атоми са изместени спрямо горния слой с половината от разстоянието между тях надясно и наляво, напред и назад. И така е всеки слой от атоми. В безтегловност разстоянията между атомите се спазват стриктно и между атомите са разположени сякаш "пружини", които оказват натиск върху атомите със същата сила. Нулево телесно тегло.

В свободно лежащо тяло на Земята "пружините" не притискат атомите с еднаква сила, въпреки че разстоянията между атомите в хоризонталната и вертикалната равнина са еднакви. Поради привличането на положително заредени кварки към отрицателно заредената повърхност на Земята, кварките нарушават подравняването на местоположението си в атома, което създава силата на тежестта на тялото върху опората.

Тъй като при ускорението на падането g=9,8 m/s\2 се образува силата на гравитацията, равна на нула, то за една секунда скоростта на падане е V=g.t=9,8,1=9,8 m/s. AT Космически корабитази скорост на падане се поддържа постоянно и всички тела са в безтегловност.

След това се определя ъгловата скорост на въртене на вала, при която теглото на вала става равно на нула: w=V/R, rad/s, с радиус на вала R=0,01 m, w=9,8/0,01=
980 rad / s, а скоростта на вала в минута N \u003d 30.w / 3,14 \u003d 9373 rad / min.

Хипотеза: „Ъгловата скорост на изместване на u-кварк, d-кварк, глуони и електрони (w/1) в ядрото на атома възниква до ъгловата скорост на въртене на вала (w), тоест w /1 е по-малко от 980 rad / s. Ако w / 1 повече от 980 rad / s, тогава въртящият се вал с товар върху него става, така да се каже, безтегловност, тъй като положително заредените частици на кварките нямат време да се пренареждат в посока към центъра на Земята, особено след като телата са изградени основно от различни атоми.

Хипотеза: "Коефициентът на гравитационната константа G в закона на Нютон не е постоянна стойност. Когато едно тяло се върти, чиято ос е перпендикулярна на друго тяло, коефициентът G намалява в рамките на ъгловата скорост на въртене w / 1 до 980 rad / s, а когато w / 1 е повече от 980 rad /c става нула (G=0), тоест силата на гравитацията е нула (mg=0).

Известно е, че на повърхността на Земята ускорението на свободното падане е равно на
g=9,8 m/s2, при отдалечаване от повърхността g намалява, а пространство-времето (pv) се изкривява нагоре. Нютон вярва, че пространството и времето са константи и според теорията на относителността всеки обект около него огъва пространство-времето, тоест пространството и времето не константии зависят от величината на ускорението на свободното падане g и се определят по формулата:

Където:
G - коефициент на гравитационна константа, G=6.7.10\-11, N.m\2/kg\2,

Pv=9,8/6,7,10\-11=1,46,10\11, kg/m\2,

Тогава формулата за силата на гравитационното привличане ще приеме формата:

F=m.M/r\2.pv=7,35.10\22.6.10\24:(3,844.10\8)\2.1,46.10\11=
2.04.10\19, кг.

Парадокс. Ако товар, лежащ върху хоризонтална повърхност, се движи от теглото на тегло от 1 kg, а според Нютон от 1H = 9,8 kg.m / s \ 2, но тогава въпросът е къде е 9,8 kg, къде е m, къде е c\2? Когато знаем, че товарът се е преместил от 1 кг.

Хипотеза: "При свободно падане на тяло, пространство-времето се забавя на всеки километър падане, силата на гравитационното привличане се увеличава в зависимост от големината на ускорението на свободното падане."

Нека окачи тялото на конец. Разтягайки се, нишката ще започне да върти тялото, докато спре. Силата, изразходвана за развиване на нишката, се изразходва при пресичането на положително и отрицателно заредени частици от кварки и електрони на линиите на магнитното поле на Земята в хоризонталната равнина, но силата на развиване на нишката няма ефект върху изместването на подравняването в атоми.

Колата се движи по пътя. Теглото на автомобила е разпределено на четири колела. Автомобилът ускорява до скорост от около 900 km / h, докато ъгловата скорост на въртене на колелата ще бъде около 1000 rad / s, тогава натоварването от теглото на автомобила, предавано през колелата на Земята, ще бъде нула, но поради аеродинамичните свойства, колата ще бъде притисната към Земята, но може да излети, намирайки се в безтегловност.

Това се случи в Крим на магистралата Джанкой - Симферопол. Състезателят в спортна кола ускори така, че излетя на малък завой, издигайки се на пет метра от Земята. Спортната кола покоси, като покосени, върховете на дърветата на разстояние 50 - 60 метра. Уплашен, състезателят спира, колелата спират да се въртят, двигателят спира и колата започва да пада рязко по изрезите на няколко дървета почти до корена. Пътната полиция дълго време "озадачаваше главите си" защо колата лети хоризонтално, а не по парабола за няколко секунди, но не стигна до нищо.

Във всички въртящи се механизми, при производството на части, първоначално е заложено ексцентрично изместване на оста на вола спрямо центъра на кръга, което ги кара да вибрират, така че износването на лагера се извършва по цялата повърхност на диаметъра на пръстена на лагера, а не отдолу, където се прилага гравитацията на вала. В този случай силата на вибрациите надвишава теглото на самия вал.

В струговете гърбичните механизми, които затягат самите валове по време на обработка, имат ексцентрично изместване, в противен случай те не могат да бъдат направени, следователно частите, направени на тези машини, имат ексцентрично изместване. Електрическите двигатели се произвеждат главно със скорост от около 900 до 3500 об / мин, но въртящите се механизми не работят при такива скорости поради вибрации, поради което се използват скоростни кутии, които намаляват скоростта на работния орган.

И още един интересен момент. Снимка 6 показва полагането на камъни върху стената на древна постройка. Блоковете са перфектно съчетани един с друг, така че човешка косаневъзможно да се поберат между блоковете. Въпросът е: древните строители не са имали какво да правят, освен да шлифоват и напасват блоковете един към друг? Естествено, те не бяха глупаци и биха използвали материали като нашите тухли. По-лесно и много по-бързо. Но древните строители знаеха тайната, те можеха да превърнат каменните блокове в течаща маса, която се стичаше като течна смола, придобивайки причудлива форма, полирана в атомна чистота на обработка.

Латвийски имигрант, Едуардс Лидскалнин, някак си сам построи замък от многотонни камъни. Той премести камъни с тегло 30 тона. Приживе той не разкрива тайната си, но казва: „Открих тайната на структурата на пирамидите“.

В една от телевизионните програми на Игор Прокопенко имаше снимка на стара рисунка върху камък. Художникът изобразява огромен стотонен блок. Отстрани стояха свещеници с дълги тръби и ги надуваха. Естествено, художникът е изобразил това от природата, а не е фантазирал. Можем да предположим, че древният художник е оставил намек на нашето поколение.

Духовенството духаше тръби, създавайки определен звук, а звукът е вълни, които резонират с вълните на кварките на атомите. В резултат на това кварките започнаха да се движат, те бяха дисбалансирани и силата на тежестта на блока стана нула. Двама роби вдигнаха безтегловен блок и, придружени от духовници, го донесоха на върха, като го поставиха на правилното място. Свещениците промениха програмата за звуково изпълнение, блокът омекна и придоби желаната форма, така че беше невъзможно да се постави бръснарско ножче между блоковете.
[имейл защитен]

Отзиви

Дълбочината на проникване в микросвета е впечатляваща, надхвърляща възможностите на тунелния микроскоп с порядък.Вие повдигате въпроси, които изглежда вече са решени, но всъщност физически смисълдалеч не са прости, затова, без по никакъв начин да претендирам за истина от последна инстанция, ще засегна тези проблеми така, както ги разбирам.
3. Възниква въпросът къде е изразходвана силата, изразходвана за завъртане на тялото преди падането. На триенето, на преодоляването на магнитните свойства на Земята, но дали наистина е така? - Силата се изразходва за работа за преодоляване на силата на гравитацията, приложена към тялото, както и за промяна на точките на приложение на освободената инерционна сила на инерционната маса на самото тяло.
4. Но къде отиде теглото на вала?
Да кажем, че валът е неподвижен.
Силата на гравитацията се балансира от реакцията на опорите. Силата на гравитацията на повърхността на Земята е резултатна от силата на привличане и силата на гравитацията. Силата на привличане (привличане) е взаимодействието на съвместния вакуумен потенциал на Земята на всяко ниво (геодезическа) повърхност на Земята с тяло, разположено на тази повърхност. Повърхността на долното ниво има по-висока "плътност" на вакуумния потенциал в сравнение с по-високата. Долния потенциал дърпа в горния, независимо дали вала е на горната повърхност.Но там го слагат на опори за да може да се върти. всеки елементарна частицаВалът има собствен "монопол" на вакуумния потенциал, ориентиран по вертикалата на прибиране, т.е. по радиуса на земята. Като всяко „прилично“ поле, монополът на всяка частица се добавя към гравитационното поле на Земята. Инерционната маса на тази частица в ТАЗИ посока, незадържана от своя монопол, се втурва след нея (или нейната част). В други посоки инерционна масатази частица е балансирана. И така, всяка инерционна маса на всяка частица, всеки пръстен на вала, по цялата си дължина, е под влиянието на прибиращия потенциал на Земята, пропорционален на масата на частицата, и съответната освободена инерционна сила на нейната инерционна маса .
Валът започва да се върти.
Инерционната маса на долната полусфера на вала започва да се издига над равнинната повърхност (геодезическа), като влачи своя монопол, приложен към вакуумния потенциал на Земята върху тази повърхност. Но това табу е по-лошо от факта, че два електрона не могат да бъдат на едно и също място в едно и също състояние. Следователно, вакуумният потенциал на повърхността, здраво задържан от долните слоеве на вакуумния потенциал на Земята, просто издърпва, откъсва тези монополи от страните на въртящия се вал, изпращайки ги на мястото им в дъното на вала. . Те обаче вече ще са излишни на тази геодезия. Полученото преливане на монополи абсорбира вакуумния потенциал на Земята. Дъното на шахтата със следните монополи започва да се издига, а на тяхно място моментално от дълбочината на шахтата, от опорите, пристигат следните порции от съвместния вакуумен потенциал на шахтата, за да задържат инерционната маса на изплъзващи се от вала частици, които са под въздействието на освободената от тях инерционна сила. Процесът на изтегляне и попълване се повтаря многократно. В допълнение, въртенето на вала добавя центробежни сили към тази сила. По-нататъшното въртене на вала със съответната честота води до факта, че вакуумният потенциал на частиците се влива в Земята. И по всички радиуси на вала инерционната му маса, останала без задържащи връзки, включително междуатомни и междумолекулни, се "стреля" на всичките 360 градуса, първо с инерцията си - валът отслабва, а след това от самата инертна маса, разрушаване на вала.
Това е същият жироскоп, само разширен, имащ много концентрични кръгове, по радиусите на които неговата инерционна маса, която е получила безтегловност, има тенденция да излети.
Под въздействието на освободените от тях инерционни сили на инерционната маса (която все още никой не разпознава) е възможно "летящата чиния" на Третия райх някога да е излетяла. На Ваше разположение.

Дневната аудитория на портала Proza.ru е около 100 хиляди посетители, които обща сумапрегледайте повече от половин милион страници според брояча на трафика, който се намира вдясно от този текст. Всяка колона съдържа две числа: брой гледания и брой посетители.

Хипотезата за съществуването на неутронни звезди беше представена от астрономите У. Бааде и Ф. Цвики веднага след откриването на неутрона през 1932 г. Но тази хипотеза беше потвърдена от наблюдения едва след откриването на пулсарите през 1967 г.

Неутронните звезди се образуват в резултат на гравитационен колапс на нормални звезди с маса няколко пъти по-голяма от тази на слънцето. Плътността на неутронната звезда е близка до плътността на атомното ядро, т.е. 100 милиона пъти по-висока от плътността на обикновената материя. Следователно, с огромната си маса, неутронната звезда има радиус от само приблизително. 10 км.

Поради малкия радиус на неутронната звезда силата на гравитацията на нейната повърхност е изключително висока: около 100 милиарда пъти по-висока от тази на Земята. Тази звезда се пази от колапс от „налягането на израждане“ на плътна неутронна материя, което не зависи от нейната температура. Ако обаче масата на неутронната звезда стане по-голяма от около 2 слънчеви маси, тогава гравитацията ще надвиши това налягане и звездата няма да може да издържи колапса.

Неутронните звезди имат много силно магнитно поле, достигащо 10 12 -10 13 гауса на повърхността (за сравнение: Земята има около 1 гаус). ОТ неутронни звездисвържете небесни обекти от два различни типа.

Пулсари

(радиопулсари). Тези обекти строго редовно излъчват импулси на радиовълни. Механизмът на излъчване не е напълно ясен, но се смята, че въртяща се неутронна звезда излъчва радиолъч в посоката, свързана с нейното магнитно поле, чиято ос на симетрия не съвпада с оста на въртене на звездата. Следователно въртенето предизвиква въртене на радиолъча, периодично изпращан към Земята.

Рентгенови двойки.

Пулсиращите рентгенови източници също се свързват с неутронни звезди, които са част от двойна система с масивна нормална звезда. В такива системи газът от повърхността на нормална звезда пада върху неутронна звезда, ускорявайки се до огромна скорост. Когато удря повърхността на неутронна звезда, газът освобождава 10-30% от енергията си на покой, докато при ядрени реакции тази цифра дори не достига 1%. Повърхността на неутронна звезда, нагрята до висока температура, става източник рентгеново лъчение. Падането на газа обаче не става равномерно по цялата повърхност: силното магнитно поле на неутронната звезда улавя падащия йонизиран газ и го насочва към магнитните полюси, където той пада като фуния. Следователно само областите на полюсите се нагряват силно, които на въртяща се звезда стават източници на рентгенови импулси. Радиовълните от такава звезда вече не пристигат, тъй като радиовълните се абсорбират в газа около нея.

Съединение.

Плътността на неутронната звезда нараства с дълбочината. Под слой атмосфера с дебелина само няколко сантиметра има течна метална обвивка с дебелина няколко метра, а отдолу - твърда кора с дебелина от километър. Субстанцията на кората прилича на обикновен метал, но е много по-плътна. Във външната част на кората е главно желязо; делът на неутроните в неговия състав нараства с дълбочина. Където плътността достига прибл. 4Ch 10 11 g/cm 3 делът на неутроните нараства толкова много, че някои от тях вече не са част от ядрата, а образуват непрекъсната среда. Там веществото изглежда като „море“ от неутрони и електрони, в което са разпръснати ядрата на атомите. И при плътност от ок. 2 × 10 14 g/cm 3 (плътност на атомното ядро), отделните ядра изчезват напълно и остава непрекъсната неутронна "течност" с примес от протони и електрони. Вероятно в този случай неутроните и протоните се държат като свръхтечна течност, подобна на течния хелий и свръхпроводящите метали в земните лаборатории.

Веществата на такъв обект са няколко пъти по-високи от плътността на атомното ядро ​​(което за тежките ядра е средно 2,8⋅10 17 kg/m³). По-нататъшното гравитационно свиване на неутронна звезда се предотвратява от налягането на ядрената материя, което възниква поради взаимодействието на неутроните.

Много неутронни звезди имат изключително високи скорости на въртене - до няколкостотин оборота в секунда. Неутронните звезди се образуват в резултат на експлозии на свръхнови.

Главна информация

Сред неутронните звезди с надеждно измерени маси повечето попадат в диапазона от 1,3 до 1,5 слънчеви маси, което е близо до границата на Чандрасекар. Теоретично приемливи са неутронни звезди с маси от 0,1 до около 2,16 слънчеви маси. Най-масивните известни неутронни звезди са Vela X-1 (има маса от поне 1,88 ± 0,13 слънчеви маси на ниво 1σ, което съответства на ниво на значимост α≈34%), PSR J1614–2230 en (с маса оценка от 1, 97±0,04 слънчева) и PSR J0348+0432 en (с оценка на масата от 2,01±0,04 слънчева). Гравитацията в неутронните звезди се балансира от налягането на изродения неутронен газ. Максималната стойност на масата на неутронна звезда се дава от границата на Опенхаймер-Волков, която зависи от (все още слабо известно) уравнение на състоянието на материята в ядрото на звездата. Има теоретични предпоставки за това, че при още по-голямо увеличение на плътността е възможно превръщането на неутронни звезди в кваркови звезди.

До 2015 г. са открити повече от 2500 неутронни звезди. Около 90% от тях са необвързани. Общо 10 8 -10 9 неутронни звезди могат да съществуват в нашата Галактика, тоест някъде около една на хиляда обикновени звезди. Неутронните звезди се характеризират с високи скорости (обикновено стотици km/s). В резултат на натрупване на облачна материя, неутронна звезда в тази ситуация може да бъде видима от Земята в различни спектрални диапазони, включително оптични, което представлява около 0,003% от излъчената енергия (съответстващо на 10 величина).

Структура

В неутронната звезда могат да се разграничат пет слоя: атмосфера, външна кора, вътрешна кора, външно ядро ​​и вътрешно ядро.

Атмосферата на неутронна звезда е много тънък слой плазма (от десетки сантиметри за горещи звезди до милиметри за студени), в нея се образува топлинното излъчване на неутронна звезда.

Външната кора се състои от йони и електрони, дебелината й достига няколкостотин метра. Тънък (не повече от няколко метра) приповърхностен слой на гореща неутронна звезда съдържа неизроден електронен газ, по-дълбоките слоеве - изроден електронен газ, с увеличаване на дълбочината той става релативистичен и ултрарелативистичен.

Вътрешната кора се състои от електрони, свободни неутрони и атомни ядра с излишък от неутрони. С увеличаване на дълбочината фракцията на свободните неутрони се увеличава, докато фракцията на атомните ядра намалява. Дебелината на вътрешната кора може да достигне няколко километра.

Външното ядро ​​се състои от неутрони с малък примес (няколко процента) от протони и електрони. В неутронните звезди с ниска маса външното ядро ​​може да се простира до центъра на звездата.

Масивните неутронни звезди също имат вътрешно ядро. Радиусът му може да достигне няколко километра, плътността в центъра на ядрото може да надвишава плътността на атомните ядра 10-15 пъти. Съставът и уравнението на състоянието на вътрешното ядро ​​не са известни със сигурност. Съществуват няколко хипотези, трите най-вероятни от които са: 1) кварково ядро, в което неутроните се разпадат на съставните си възходящи и долни кварки; 2) хиперонно ядро ​​от бариони, включително странни кварки; и 3) ядрото на каона, състоящо се от двукваркови мезони, включително странни (анти)кварки. Понастоящем обаче е невъзможно да се потвърди или отхвърли някоя от тези хипотези.

Охлаждащи се неутронни звезди

По време на раждането на неутронна звезда (в резултат на експлозия на свръхнова) нейната температура е много висока - около 10 11 K (т.е. 4 порядъка по-висока от температурата в центъра на Слънцето), но пада много бързо поради охлаждане на неутрино. Само за няколко минути температурата пада от 10 11 до 10 9 К, за един месец - до 10 8 К. Тогава яркостта на неутриното рязко намалява (зависи много от температурата) и охлаждането става много по-бавно поради фотона (топлинно) излъчване на повърхността. Повърхностната температура на известните неутронни звезди, за които е измерена, е от порядъка на 10 5 -10 6 K (въпреки че ядрото очевидно е много по-горещо).

История на откритията

Неутронните звезди са един от малкото класове космически обекти, които са били теоретично предсказани преди откриването им от наблюдателите.

За първи път идеята за съществуването на звезди с повишена плътност още преди откриването на неутрона, направено от Чадуик в началото на февруари 1932 г., е изразена от известния съветски учен Лев Ландау. Така в статията си За теорията на звездите, написана през февруари 1931 г. и по неизвестни причини публикувана със закъснение на 29 февруари 1932 г. (повече от година по-късно), той пише: „Ние очакваме, че всичко това [нарушаване на квантовите закони механика] трябва да се прояви, когато плътността на материята стане толкова голяма, че атомните ядра влизат в близък контакт, образувайки едно гигантско ядро.

"Витло"

Скоростта на въртене вече не е достатъчна за изхвърляне на частици, така че такава звезда не може да бъде радиопулсар. Скоростта на въртене обаче все още е висока и материята, уловена от магнитното поле около неутронната звезда, не може да падне, тоест не се получава натрупване на материя. Неутронните звезди от този тип практически нямат видими прояви и са слабо проучени.

Акретор (рентгенов пулсар)

Скоростта на въртене е намалена толкова много, че вече нищо не пречи на материята да падне върху такава неутронна звезда. Падайки, материята, вече в състояние на плазма, се движи по линиите магнитно полеи удря твърдата повърхност на тялото на неутронна звезда в областта на нейните полюси, нагрявайки се до десетки милиони градуси. Веществото, нагрято до такива високи температури, свети ярко в рентгеновия диапазон. Зоната, в която падащата материя се сблъсква с повърхността на тялото на неутронна звезда, е много малка – само около 100 метра. Тази гореща точка периодично изчезва от поглед поради въртенето на звездата, така че се наблюдават редовни пулсации на рентгеновите лъчи. Такива обекти се наричат ​​рентгенови пулсари.

Георотатор

Скоростта на въртене на такива неутронни звезди е ниска и не предотвратява акрецията. Но размерите на магнитосферата са такива, че плазмата се спира от магнитното поле, преди да бъде уловена от гравитацията. Подобен механизъм работи в магнитосферата на Земята, поради което този тип неутронни звезди са получили името си.

Бележки

1. Дмитрий Трунин. Астрофизиците изясниха пределната маса на неутронните звезди (неопределен) . nplus1.ru. Посетен на 18 януари 2018.
2. H. Quaintrell и др.Масата на неутронната звезда във Vela X-1 и приливно индуцирани нерадиални трептения в GP Vel // Астрономия и астрофизика. - Април 2003. - № 401. - стр. 313-323. - arXiv :astro-ph/0301243 .
3. P. B. Demorest, T. Pennucci, S. M. Ransom, M. S. E. Roberts & J. W. T. Hessels.Неутронна звезда с две слънчеви маси, измерена с помощта на забавяне на Шапиро // Nature. - 2010. - кн. 467 . - С. 1081-1083.

НЕУТРОННА ЗВЕЗДА
звезда, съставена предимно от неутрони. Неутронът е неутрална субатомна частица, една от основните съставки на материята. Хипотезата за съществуването на неутронни звезди беше представена от астрономите У. Бааде и Ф. Цвики веднага след откриването на неутрона през 1932 г. Но тази хипотеза беше потвърдена от наблюдения едва след откриването на пулсарите през 1967 г.
Вижте същоПУЛСАР. Неутронните звезди се образуват в резултат на гравитационен колапс на нормални звезди с маса няколко пъти по-голяма от тази на слънцето. Плътността на неутронната звезда е близка до плътността на атомното ядро, т.е. 100 милиона пъти по-висока от плътността на обикновената материя. Следователно, с огромната си маса, неутронната звезда има радиус от само приблизително. 10 км. Поради малкия радиус на неутронната звезда силата на гравитацията на нейната повърхност е изключително висока: около 100 милиарда пъти по-висока от тази на Земята. Тази звезда се пази от колапс от "налягането на израждане" на плътна неутронна материя, което не зависи от нейната температура. Ако обаче масата на неутронна звезда стане повече от около 2 слънчеви маси, тогава гравитацията ще надхвърли това налягане и звездата няма да може да издържи колапса.
Вижте същоГРАВИТАЦИОНЕН КОЛАПС. Неутронните звезди имат много силно магнитно поле, достигащо 10 12-10 13 гауса на повърхността (за сравнение: Земята има около 1 гаус). Два различни вида небесни обекти са свързани с неутронните звезди.
Пулсари (радиопулсари).Тези обекти строго редовно излъчват импулси на радиовълни. Механизмът на излъчване не е напълно ясен, но се смята, че въртяща се неутронна звезда излъчва радиолъч в посоката, свързана с нейното магнитно поле, чиято ос на симетрия не съвпада с оста на въртене на звездата. Следователно въртенето предизвиква въртене на радиолъча, периодично изпращан към Земята.
Рентгенови двойки.Пулсиращите рентгенови източници също се свързват с неутронни звезди, които са част от двойна система с масивна нормална звезда. В такива системи газът от повърхността на нормална звезда пада върху неутронна звезда, ускорявайки се до огромна скорост. Когато удря повърхността на неутронна звезда, газът освобождава 10-30% от енергията си на покой, докато при ядрени реакции тази цифра дори не достига 1%. Повърхността на неутронна звезда, нагрята до висока температура, става източник на рентгенови лъчи. Падането на газа обаче не става равномерно по цялата повърхност: силното магнитно поле на неутронната звезда улавя падащия йонизиран газ и го насочва към магнитните полюси, където той пада като фуния. Следователно само областите на полюсите се нагряват силно, които на въртяща се звезда стават източници на рентгенови импулси. Радиовълните от такава звезда вече не пристигат, тъй като радиовълните се абсорбират в газа около нея.
Съединение.Плътността на неутронната звезда нараства с дълбочината. Под слой атмосфера с дебелина само няколко сантиметра има течна метална обвивка с дебелина няколко метра, а отдолу - твърда кора с дебелина от километър. Субстанцията на кората прилича на обикновен метал, но е много по-плътна. Във външната част на кората е главно желязо; делът на неутроните в неговия състав нараства с дълбочина. Където плътността достига прибл. 4*10 11 g/cm3, фракцията на неутроните нараства толкова много, че някои от тях вече не са част от ядрата, а образуват непрекъсната среда. Там материята изглежда като "море" от неутрони и електрони, в което са разпръснати ядрата на атомите. И при плътност от ок. 2*10 14 g/cm3 (плътността на атомното ядро), отделните ядра изчезват напълно и остава непрекъсната неутронна "течност" с примес от протони и електрони. Вероятно в този случай неутроните и протоните се държат като свръхтечна течност, подобна на течния хелий и свръхпроводящите метали в земните лаборатории.

С още повече високи плътностив неутронна звезда се образуват най-необичайните форми на материята. Може би неутроните и протоните се разпадат на още по-малки частици - кварки; също така е възможно да се произвеждат много пи-мезони, които образуват така наречения пионен кондензат.
Вижте също
ЕЛЕМЕНТАРНИ ЧАСТИЦИ;
СВЪРХПРОВОДИМОСТ ;
СУПЕРТЕЧНОСТ.
ЛИТЕРАТУРА
Дайсън Ф., Тер Хаар Д. Неутронни звезди и пулсари. М., 1973 Липунов В.М. Астрофизика на неутронните звезди. М., 1987

Енциклопедия на Collier. - Отворено общество. 2000 .

Вижте какво е "НЕУТРОННА ЗВЕЗДА" в други речници:

НЕУТРОННА ЗВЕЗДА, много малка звезда с висока плътност, състояща се от НЕУТРОННИ. Това е последният етап от еволюцията на много звезди. Неутронните звезди се образуват, когато масивна звезда изригне като СУПЕРНОВА, взривявайки своя... ... Научно-технически енциклопедичен речник

Звезда, чието вещество според теоретичните концепции се състои главно от неутрони. Неутронизацията на материята се свързва с гравитационния колапс на звезда след изчерпване на ядреното гориво в нея. Средната плътност на неутронните звезди е 2,1017... Голям енциклопедичен речник

Структура на неутронна звезда. Неутронната звезда е астрономически обект, който е един от крайните продукти ... Wikipedia

Звезда, чието вещество според теоретичните концепции се състои главно от неутрони. Средната плътност на такава звезда е Неутронна звезда 2·1017 kg/m3, средният радиус е 20 km. Открит чрез импулсно радиоизлъчване, вижте Пулсари ... Астрономически речник

Звезда, чието вещество според теоретичните концепции се състои главно от неутрони. Неутронизацията на материята се свързва с гравитационния колапс на звезда след изчерпване на ядреното гориво в нея. Средната плътност на неутронна звезда ... ... енциклопедичен речник

Хидростатично равновесна звезда, в която роят се състои основно. от неутрони. Образува се в резултат на превръщането на протоните в неутрони по време на гравитацията. колапс в последните етапи от еволюцията на достатъчно масивни звезди (с маса няколко пъти по-голяма от ... ... Естествени науки. енциклопедичен речник

неутронна звезда- един от етапите в еволюцията на звездите, когато в резултат на гравитационен колапс тя се свива до толкова малки размери (радиус на топката 10 20 км), че електроните се притискат в ядрата на атомите и неутрализират заряда им, цялата материя на звездата става ... ... Началото на съвременното естествознание

Неутронна звезда Кълвър. Открит е от астрономи от Пенсилванския държавен университет на САЩ и канадския университет Макгил в съзвездието Малка мечка. Звездата е необичайна по своите характеристики и не прилича на никоя друга ... ... Wikipedia

- (англ. runaway star) звезда, която се движи с необичайно висока скорост по отношение на околната междузвездна среда. Правилното движение на такава звезда често се посочва точно по отношение на звездната асоциация, член на която ... ... Wikipedia

Художествено изображение на звездата на Волф Райе Звездите на Волф Райе са клас звезди, които се характеризират с много висока температура и светимост; Звездите на Wolf Rayet се различават от другите горещи звезди по наличието на широки ленти за излъчване на водород в спектъра ... Wikipedia

При достатъчно висока плътност равновесието на звездата започва да се нарушава процес на неутронизациязвездна материя. Както е известно, по време на b - -разпадането на ядрото част от енергията се отнася от електрон, а останалата част е неутрино. Тази обща енергия определя горна енергия на b - -разпад. В случай, че енергията на Ферми надвишава горната енергия на b - разпадането, тогава процесът, противоположен на b - разпадането, става много вероятен: ядрото поглъща електрон (захващане на електрони). В резултат на поредица от такива процеси концентрацията на електрони в звездата намалява и налягането на изродения електронен газ, който поддържа звездата в равновесие, също намалява. Това води до по-нататъшно гравитационно свиване на звездата и с това до по-нататъшно увеличаване на средната и максималната енергия на изродения електронен газ - вероятността за улавяне на електрони от ядрата се увеличава. В крайна сметка неутроните могат да се натрупат толкова много, че звездата да се състои главно от неутрони. Такива звезди се наричат неутрон. Неутронната звезда не може да бъде съставена само от неутрони, тъй като е необходимо налягането на електронния газ, за ​​да се предотврати превръщането на неутроните в протони. Неутронната звезда съдържа малка смес (около 1¸2%) от електрони и протони. Поради факта, че неутроните не изпитват кулоново отблъскване, средната плътност на материята вътре в неутронната звезда е много висока - приблизително същата като в атомните ядра. При тази плътност радиусът на неутронна звезда с маса от порядъка на слънцето е приблизително 10 km. Теоретичните изчисления върху модели показват, че горната граница на масата на неутронна звезда се определя от формулата за оценка M pr "( 2-3)M Q .

Изчисленията показват, че експлозията на свръхнова с M ~ 25M Q оставя плътно неутронно ядро ​​(неутронна звезда) с маса ~ 1,6M Q. В звезди с остатъчна маса M> 1,4M Q, които не са достигнали стадия на свръхнова, налягането на изродения електронен газ също не е в състояние да балансира гравитационните сили и звездата се свива до състояние на ядрена плътност. Механизмът на този гравитационен колапс е същият като при експлозия на свръхнова. Налягането и температурата вътре в звездата достигат такива стойности, при които електроните и протоните изглеждат "притиснати" един в друг и в резултат на реакцията ( p + e - ®n + n e) след изхвърлянето на неутрино се образуват неутрони, които заемат много по-малък фазов обем от електроните. Появява се така наречената неутронна звезда, чиято плътност достига 10 14 - 10 15 g/cm 3 . Характерният размер на неутронната звезда е 10 - 15 км. В известен смисъл неутронната звезда е гигант атомно ядро. По-нататъшното гравитационно свиване се предотвратява от налягането на ядрената материя, което възниква поради взаимодействието на неутроните. Това също е налягането на израждане, както по-рано в случая с бяло джудже, но е налягането на израждане на много по-плътен неутронен газ. Това налягане може да поддържа маси до 3,2M Q

Неутриното, получено в момента на колапса, охлажда неутронната звезда доста бързо. Според теоретични оценки температурата му пада от 10 11 до 10 9 K за ~ 100 s. Освен това скоростта на охлаждане намалява донякъде. Тя обаче е доста висока в астрономическо отношение. Намаляването на температурата от 10 9 до 10 8 К става за 100 години и до 10 6 К за един милион години. Откриване на неутронни звезди оптични методидоста трудно поради малкия размер и ниската температура.

През 1967 г. в университета в Кеймбридж Хюиш и Бел откриват космически източници на периодично електромагнитно излъчване - пулсари. Периодите на повторение на импулса на повечето пулсари са в диапазона от 3,3·10 -2 до 4,3 s. Според съвременните представи пулсарите са въртящи се неутронни звезди с маса 1 - 3M Q и диаметър 10 - 20 km. Само компактни обекти със свойствата на неутронни звезди могат да запазят формата си, без да се срутят при такива скорости на въртене. Запазването на ъгловия момент и магнитното поле по време на формирането на неутронна звезда води до раждането на бързо въртящи се пулсари със силно магнитно поле AT magn ~ 10 12 гауса.

Смята се, че неутронната звезда има магнитно поле, чиято ос не съвпада с оста на въртене на звездата. В този случай излъчването на звездата (радиовълни и Видима светлина) се плъзга над Земята като лъчи на фар. Когато лъчът пресича Земята, се регистрира импулс. Самото излъчване на неутронна звезда възниква поради факта, че заредените частици от повърхността на звездата се движат навън по линиите на магнитното поле, излъчвайки електромагнитни вълни. Този модел на механизма на радиоизлъчването на пулсар, предложен за първи път от Gold, е показан на фиг. 9.6.

Ориз. 9.6. Модел Pulsar.

Ако радиационният лъч попадне на земен наблюдател, тогава радиотелескопът открива кратки импулси на радиоизлъчване с период, равен на периода на въртене на неутронната звезда. Формата на импулса може да бъде много сложна, което се дължи на геометрията на магнитосферата на неутронната звезда и е характерно за всеки пулсар. Периодите на въртене на пулсарите са строго постоянни и точността на измерване на тези периоди достига 14-цифрени цифри.

Вече са открити пулсари, които са част от бинарни системи. Ако пулсарът обикаля около втория компонент, тогава трябва да се наблюдават вариации в периода на пулсара, дължащи се на ефекта на Доплер. Когато пулсарът се приближи до наблюдателя, записаният период на радиоимпулсите намалява поради ефекта на Доплер, а когато пулсарът се отдалечи от нас, периодът му се увеличава. Въз основа на това явление са открити пулсари, които са част от двойни звезди. За първия открит пулсар PSR 1913 + 16, който е част от двойна система, орбиталният период на революция е 7 часа 45 минути. Собственият период на въртене на пулсара PSR 1913 + 16 е 59 ms.

Излъчването на пулсара трябва да доведе до намаляване на скоростта на въртене на неутронната звезда. Този ефект също е открит. Неутронна звезда, която е част от двойна система, също може да бъде източник на интензивни рентгенови лъчи. Структурата на неутронна звезда с маса 1,4M Q и радиус 16 km е показана на фиг. 9.7 .

I - тънък външен слой от плътно опаковани атоми. В региони II и III ядрата са разположени под формата на централно тяло кубична решетка. Регион IV се състои главно от неутрони. В регион V материята може да се състои от пиони и хиперони, образуващи адронното ядро ​​на неутронна звезда. В момента се уточняват отделни подробности за структурата на неутронна звезда.