Gravitacija (mg) je sila kojom Zemlja privlači tijelo koje se nalazi na njenoj površini ili blizu te površine. Sila gravitacije usmjerena je strogo okomito na središte Zemlje; ovisno o udaljenosti od površine globus ubrzanje slobodnog pada (g) je različito. Na površini iznosi oko 9,8 m/s2, a g opada s udaljenošću od površine.

Zakon gravitacije, koji je 1666. predložio Isaac Newton.

F = G.m.M/r2, N,
gdje:
F - snaga gravitacijsko privlačenje, H,
G je koeficijent gravitacijske konstante; G = 6.7.10\-11, N.m\2/kg\2,
m - mase Mjeseca, m = 7.35.10 \ 22, kg,
M - masa Zemlje, M = 6,10 \ 24, kg,
r je udaljenost između tijela duž središta, 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, N

Težina tijela (sila težine) (P) je sila kojom tijelo djeluje na horizontalni oslonac ili rasteže ovjes, dok tijelo miruje. Težina tijela i gravitacija razlikuju se po prirodi: težina tijela je manifestacija djelovanja međumolekulskih sila, a gravitacija ima gravitacijsku prirodu. Pri ubrzanju a=0, P=mg, N, gdje je m masa tijela u kg; pri kretanju prema dolje P=mg-ma, N; gore P=mg+ma, N; i za a=g, P=0. Stanje tijela u kojem je njegova težina nula je bestežinsko stanje.

Pogledajmo nekoliko primjera:
1. Na ploči 1 (slika 1) leži tijelo 2. Sila težine tijela P=mg usmjerena je strogo okomito na središte Zemlje, gdje je P u H, m u kg, g u m. /s\2.

2. Tijelo 2 (sl. 2) postavljeno je na ploču bočnom stranom. Opet je sila težine tereta usmjerena prema središtu Zemlje. Bez obzira kako tijelo stoji, smjer sile težine se ne mijenja.

3. Teret 2 se podiže na određenu udaljenost od Zemlje i drži u vodoravnom položaju. Sila težine tijela P usmjerena je prema dolje. Za držanje tijela u stanju mirovanja djelujemo silom T usmjerenom prema gore, T=P. Treći zakon: "Sile kojima tijela djeluju jedno na drugo jednake su po apsolutnoj vrijednosti, a suprotnog smjera." Okrenimo tijelo pod određenim kutom, tada dobivamo: T + B \u003d P + K, gdje je B sila potrošena na okretanje tijela, K je sila otpora koja se javlja kada se tijelo okrene. Stoga možemo reći da je na tijelo djelovala sila K koja je utrošena na okretanje nečega iznutra, i to u suprotnom smjeru. Puštamo tijelo iz ruku u Zemlju. Tijelo pada dolje, dok je P=0, ali se pri padu tijelo ne okreće, postavlja se pitanje gdje je utrošena sila utrošena na okretanje tijela prije pada. Na trenje, na prevladavanje magnetskih svojstava Zemlje, ali je li to stvarno tako? Fizičarima je teško odgovoriti na ovo pitanje i, dižući ruke, izjavljuju: "Ali kako bi moglo biti drugačije."

4. Stalak za proučavanje težine rotirajućeg tijela (slika 3): Elektromotor 1 istosmjerne struje. Multiplikator 2 (mehanizam koji povećava brzinu osovine). Fleksibilna osovina 3 (čelično uže u fleksibilnoj čahuri, koja prenosi rotaciju od množitelja 2 do osovine 4, koja se izrađuje iz jedne instalacije na elektroničkom strugu i ima blagi ekscentrični pomak osi rotacije osovine u odnosu na središte kruga ). Oslonci 5 s vanjskim prstenom ležaja. Visoko osjetljiva elektronska vaga 6.

Težina osovine s osloncima je fiksna. Uključivanjem elektromotora postupno povećavamo snagu struje i frekvenciju vrtnje osovine 4. S povećanjem brzine vrtnje smanjuje se težina osovine 4, a pri visokoj frekvenciji vrtnje osovina postaje bez težine. Oslonci se mogu ukloniti, ali pri velikoj brzini vrtnje nastaju velike centrifugalne sile koje bi se mogle uravnotežiti da osovine nemaju ekscentrični pomak osi vrtnje u odnosu na središte opsega osovine. Zbog ekscentrične rotacije, osovine počinju vibrirati i bez ležajeva ne mogu raditi. Ali gdje je nestala težina osovine?

Hipoteza: "Kada se tijela okreću, događaju se značajne promjene u njihovim atomima."

Atom. U početku je riječ atom označavala nedjeljivu česticu na manje dijelove. Ali prema modernim znanstvenim idejama, atom se sastoji od malih čestica. Sastoji se od elektrona, protona i neutrona. I vjerojatno je da još uvijek postoje manje čestice od kvarkova, ali još nisu otkrivene. modernim metodama istraživanje. Neutroni su prisutni u svim atomima, ali ponekad ih nema u atomima vodika. Atomi nemaju jasno definiranu vanjsku granicu, pa se njihove veličine određuju uvjetno: udaljenošću jezgri identičnih atoma.

Elektron pripada najlakšoj čestici mase 9.11.10\-31, kg. Ima negativan električni naboj e=1,6,10\-19 kulona, ​​a veličina mu je premalena da bi se mogla mjeriti modernim metodama, no vjeruje se da veličina ne prelazi 10\-20, vidi sl.

Pozitivno nabijen proton (1,6726,10\-27, kg) je 1836 puta teži od elektrona. A neutron (1,6749,10\-27, kg), koji nema dodatnog električnog naboja, 1839 puta je teži od elektrona. Protoni i neutroni imaju usporedne veličine reda veličine 2.5.10\-15 m, ali su te veličine određene s pogreškom.

I protoni i neutroni sastoje se od elementarnih čestica – kvarkova, koji su glavni sastojak materije. Postoji šest vrsta kvarkovih čestica s frakcijskim električnim nabojem jednakim +2/3e ili -1/3e elementarni naboj. Protoni se sastoje od tri kvarka: dva +2/3u i -1/3u kvarka i jednog +2/3d kvarka. Neutron se također sastoji od tri kvarka: dva +2/3d kvarka i -1/3d kvarka, te jednog -1/3u kvarka. Od ovih odnosa, proton je pozitivno nabijena čestica, a neutron je neutralan. Masa jezgre sastavni je zbroj svih protona i neutrona, a s obzirom na malu težinu elektrona, masa atoma jednaka je masi jezgre.

Kvarkovi su međusobno povezani silnim nuklearnim međuvezama, koji se nazivaju gluoni, kao elementarne čestice, nositelji jake interakcije.

Elektroni u atomu se privlače prema jezgri, ali između njih postoji Coulombova interakcija, koja opisuje interakciju sile između fiksne točke električni naboji. Te iste sile drže elektrone unutar potencijalne barijere koja okružuje jezgru. Vjerovalo se da se elektroni u atomu kreću po orbitama, no prema kvantnoj mehanici to nije točno. U svakom tijelu postoji mnogo molekula s atomima. Atomi su stegnuti zajedno, zbog čega elektroni imaju ograničenu slobodu kretanja. Između protona, neutrona i elektrona istoimenih atoma promatra se strogo određena udaljenost.

Sa stajališta obične mehanike, to se može prikazati kao da se između elektrona nalaze "opruge" koje uz malo napora vrše pritisak na elektrone. Elektroni se počinju kretati prema jezgri, sabijajući svaki po tri "opruge" (dva svoja atoma, treća iz susjednog atoma), a na naličju djelovanje triju "opruga" slabi i među njima nastaju praznine. Kao rezultat, komprimirane "opruge" bacaju elektrone u suprotnim smjerovima od jezgre. I tada svaki elektron počinje juriti (ne može mirovati), formirajući slobodni prostor, koji je mnogo veći od elektrona. Za promatrača, elektron je, takoreći, i kao da je odsutan. Elektron na danoj točki prostora u danom trenutku je zamagljen, pulsira.

Atom se može ispitati skenirajućim tunelskim elektronskim mikroskopom pri povećanju od milijun do milijun i pol puta.

Atomi u molekulama i same molekule u tijelu međusobno su povezani. Na sl. U vodoravnoj ravnini prikazana su 4 atoma i jezgre s protonima i neutronima. Pozitivno nabijene čestice u-kvarkova i d-kvarkova u protonima i neutronima nalaze se na određenim udaljenostima između sebe i sa susjednim kvarkovima atoma koji se nalaze u susjednim redovima.

Kada se tijelo zakrene za 90 stupnjeva, odnosno kada se tijelo okrene iz horizontalne u vertikalnu ravninu, tada se slika o položaju kvarkova mora nužno promijeniti. Pozitivne čestice kvarkova +2/3u-kvarka i +2/3d-kvarka pomaknut će se prema dolje u negativno polje Zemlje, inače ne može biti, kao što je prikazano na sl. 5. Jezgra se također deformira i nastaje ekscentrični pomak središta pozitivnih čestica kvarkova u odnosu na središte atoma. Što je više čestica kvarka, veći je ekscentricitet atoma u vertikalnoj ravnini.

Kada tijelo slobodno pada, sila težine P=0, čestice kvarka se redistribuiraju, odnosno imaju isti obrazac položaja u horizontalnoj i vertikalnoj ravnini, kao što je prikazano na sl. 4. Kada tijelo udari u Zemlju, čestice kvarka se preraspodjeljuju, mijenja se slika njihovog rasporeda, kao što je prikazano na Sl. 5.

Hipoteza: “Težina tijela temelji se na elektromagnetskoj prirodi međudjelovanja i uvjetovana je pomicanjem čestica pozitivnih kvarkova prema središtu Zemlje i ovisi o broju pozitivnih kvarkova u atomu i tijelu. atom , stvara silu težine tijela."

Sa stajališta obične mehanike, to se može prikazati na način da su atomi u horizontalnoj ravnini raspoređeni po redu. Sljedeći donji sloj atoma je također u redu, ali svi atomi su pomaknuti u odnosu na gornji sloj za polovicu udaljenosti između njih desno i lijevo, naprijed i nazad. I tako je svaki sloj atoma. U bestežinskom stanju, udaljenosti između atoma su strogo održavane, a između atoma se nalaze, takoreći, "opruge" koje podjednakom silom vrše pritisak na atome. Nulta tjelesna težina.

U slobodno ležećem tijelu na Zemlji "opruge" ne pritišću atome jednakom snagom, iako su razmaci između atoma u horizontalnoj i vertikalnoj ravnini isti. Zbog privlačenja pozitivno nabijenih kvarkova na negativno nabijenu površinu Zemlje, kvarkovi narušavaju poravnanje svog položaja u atomu, što stvara silu težine tijela na nosač.

Kako se pri ubrzanju pada g=9,8 m/s\2 stvara sila teža jednaka nuli, tada je u sekundi brzina pada V=g.t=9,8,1=9,8 m/s. NA svemirski brodovi ta se brzina pada konstantno održava i sva su tijela bestežinska.

Zatim se odredi kutna brzina rotacije osovine pri kojoj težina osovine postaje jednaka nuli: w=V/R, rad/s, s radijusom osovine R=0,01 m, w=9,8/0,01=
980 rad / s, a brzina osovine u minuti N \u003d 30.w / 3,14 \u003d 9373 rad / min.

Hipoteza: "Kutna brzina pomaka u-kvarka, d-kvarka, gluona i elektrona (w/1) u jezgri atoma događa se do kutne brzine vrtnje osovine (w), odnosno w /1 je manji od 980 rad/s. Ako je w/1 veći od 980 rad/s, tada rotirajuća osovina s teretom na sebi postaje, takoreći, bestežinska, budući da pozitivno nabijene čestice kvarkova nemaju vremena preuređuju u smjeru prema središtu Zemlje, tim više što su tijela uglavnom građena od različitih atoma.

Hipoteza: "Koeficijent gravitacijske konstante G u Newtonovom zakonu nije konstantna vrijednost. Kada tijelo rotira, čija je os okomita na drugo tijelo, koeficijent G se smanjuje unutar kutne brzine rotacije w / 1 do 980 rad / s, a kada je w / 1 veći od 980 rad /c postaje nula (G=0), odnosno sila gravitacije je nula (mg=0).

Poznato je da je na Zemljinoj površini ubrzanje slobodnog pada jednako
g=9,8 m/s2, pri udaljavanju od površine g se smanjuje, a prostor-vrijeme (pv) se iskrivljuje prema gore. Newton je vjerovao da su prostor i vrijeme konstante, a prema teoriji relativnosti svaki objekt oko sebe savija prostor-vrijeme, odnosno prostor i vrijeme ne konstante i ovise o veličini ubrzanja slobodnog pada g i određuju se formulom:

Gdje:
G - koeficijent gravitacijske konstante, G=6.7.10\-11, N.m\2/kg\2,

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

Tada će formula za silu gravitacijske privlačnosti imati oblik:

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, kg.

Paradoks. Ako se teret koji leži na vodoravnoj površini kreće od težine utega od 1 kg, a po Newtonu od 1H = 9,8 kg.m / s \ 2, ali onda je pitanje, gdje je 9,8 kg, gdje je m, gdje je c \ 2 ? Kada znamo da se teret kretao od 1 kg.

Hipoteza: "Kod slobodnog pada tijela, prostor-vrijeme se usporava na svakom kilometru pada, sila gravitacijske privlačnosti raste ovisno o veličini ubrzanja slobodnog pada."

Objesimo tijelo na nit. Istezanjem, nit će početi okretati tijelo dok se ne zaustavi. Sila koja se utroši na odmotavanje niti utroši se na presjek pozitivno i negativno nabijenih čestica kvarkova i elektrona magnetskih silnica Zemlje u horizontalnoj ravnini, ali sila odmotavanja niti ne utječe na pomak poravnanja. u atomima.

Auto se kreće cestom. Težina automobila je raspoređena na četiri kotača. Automobil ubrzava do brzine od oko 900 km / h, dok će kutna brzina rotacije kotača biti oko 1000 rad / s, tada će opterećenje od težine automobila koje se prenosi preko kotača na Zemlju biti nula, ali zbog aerodinamičkih svojstava, automobil će biti pritisnut na Zemlju, ali može poletjeti, budući da je u bestežinskom stanju.

To se dogodilo na Krimu na autocesti Dzhankoy - Simferopol. Trkač u sportskom automobilu ubrzao je tako da je poletio na malom zavoju, uzdižući se pet metara od Zemlje. Sportski automobil je, kao pokošen, sjekao krošnje drveća na udaljenosti od 50 - 60 metara. Trkač je od straha zakočio, kotači su se prestali okretati, motor se ugasio, a automobil je počeo naglo padati niz posjekotine nekoliko stabala gotovo do korijena. Prometna policija dugo je "razbijala glavu" zašto je automobil nekoliko sekundi letio vodoravno, a ne uzduž parabole, ali nisu došli do ništa.

Kod svih rotacijskih mehanizama, pri izradi dijelova, u početku je postavljen ekscentrični pomak osi vola u odnosu na središte kružnice, što uzrokuje njihovo vibriranje, pa dolazi do trošenja ležaja po cijeloj površini promjera prstena ležaja, a ne odozdo, gdje djeluje gravitacija vratila. U ovom slučaju, sila od vibracija premašuje težinu same osovine.

Kod tokarilica, bregasti mehanizmi koji stežu osovine tijekom same obrade imaju ekscentrični pomak, inače se ne mogu izraditi, stoga dijelovi izrađeni na tim strojevima imaju ekscentrični pomak. Elektromotori se uglavnom proizvode s brzinom od oko 900 do 3500 okretaja u minuti, ali rotirajući mehanizmi ne rade na takvim brzinama zbog vibracija, stoga se koriste mjenjači koji smanjuju brzinu radnog tijela.

I još jedna zanimljivost. Slika 6 prikazuje polaganje kamenja na zid antičke građevine. Blokovi su savršeno usklađeni jedan s drugim, tako da ljudska kosa nemoguće smjestiti između blokova. Postavlja se pitanje: drevni graditelji nisu imali što raditi osim brusiti i spajati blokove jedan s drugim? Naravno, nisu bili budale i koristili bi materijale poput naše cigle. Lakše i puno brže. Ali drevni graditelji znali su tajnu, mogli su pretvoriti kamene blokove u tekuću masu, koja je tekla poput tekuće smole, dobivajući bizaran oblik, uglačan u atomskoj čistoći obrade.

Latvijski imigrant, Eduards Lidskalnin, nekako je sam sagradio dvorac od višetonskih gromada. Pomicao je kamenje teško 30 tona. Za života nije otkrio svoju tajnu, ali je rekao: "Otkrio sam tajnu strukture piramida."

U jednom od televizijskih programa Igora Prokopenka pojavila se fotografija starog crteža na kamenu. Umjetnik je prikazao ogroman blok od sto tona. Sa strane su stajali svećenici s dugim trubama i trubili u njih. Naravno, umjetnik je to prikazao iz prirode, a ne fantazirao. Možemo pretpostaviti da je drevni umjetnik ostavio nagovještaj našoj generaciji.

Svećenstvo je puhalo u lule stvarajući određeni zvuk, a zvuk su valovi koji su rezonirali s valovima kvarkova atoma. Kao rezultat toga, kvarkovi su se počeli kretati, bili su neuravnoteženi, a sila težine bloka postala je nula. Dva roba su podigla bestežinski blok i, u pratnji svećenika, donijela ga na vrh i postavila na pravo mjesto. Svećenici su promijenili program zvučne izvedbe, blok je omekšao i dobio željeni oblik, tako da je između blokova bilo nemoguće umetnuti žilet.
[e-mail zaštićen]

Recenzije

Dubina prodora u mikrosvijet je impresivna, premašuje mogućnosti tunelskog mikroskopa za redove veličine. Postavljate pitanja koja su, čini se, već riješena, ali zapravo fizičko značenje oni su daleko od jednostavnih, stoga ću se, bez ikakvih tvrdnji da su konačna istina, dotaknuti ovih problema onako kako ih ja razumijem.
3. Postavlja se pitanje gdje je utrošena sila utrošena na okretanje tijela prije pada. Na trenje, na prevladavanje magnetskih svojstava Zemlje, ali je li to stvarno tako? - Sila se troši na rad za svladavanje sile gravitacije koja djeluje na tijelo, kao i za promjenu točaka primjene oslobođene inercijske sile inercijske mase samog tijela.
4. Ali gdje je nestala težina osovine?
Recimo da osovina miruje.
Sila gravitacije uravnotežena je reakcijom oslonaca. Sila gravitacije na površini Zemlje rezultanta je sile privlačenja i sile gravitacije. Sila privlačenja (uvlačenja) je međudjelovanje zajedničkog vakuumskog potencijala Zemlje na bilo kojoj razini (geodetske) površine Zemlje s tijelom koje se nalazi na toj površini. Površina niže razine ima veću "gustoću" vakuumskog potencijala u usporedbi s višom. Donji potencijal uvlači u gornji, bez obzira da li je osovina na gornjoj površini, ali tamo su osovinu postavili na nosače da se može okretati. Svaki elementarna čestica Osovina ima svoj "monopol" vakuumskog potencijala, orijentiran po vertikali uvlačenja, tj. duž polumjera zemlje. Kao i svako "pristojno" polje, monopol svake čestice pridodaje se Zemljinom gravitacijskom polju. Inercijalna masa ove čestice u OVOM smjeru, nedržana svojim monopolom, juri za njom (ili njezinim dijelom). U drugim smjerovima inercijalna masa ova čestica je uravnotežena. Dakle, svaka inercijska masa svake čestice, svaki kolutić osovine, cijelom svojom dužinom, pod utjecajem je potencijala uvlačenja Zemlje, proporcionalnog masi čestice, i odgovarajuće oslobođene inercijske sile njezine inercijske mase. .
Osovina se počinje okretati.
Inercijska masa donje hemisfere osovine počinje se uzdizati iznad ravnine (geodeze), vukući svoj monopol primijenjen na vakuumski potencijal Zemlje na ovoj površini. Ali ovaj tabu je gori od činjenice da dva elektrona ne mogu biti na istom mjestu u istom stanju. Stoga, vakuumski potencijal površine, čvrsto držan nižim slojevima vakuumskog potencijala Zemlje, jednostavno povlači, otkida te monopole sa strana rotirajuće osovine, šaljući ih na njihovo mjesto na dnu osovine. . Međutim, oni će već biti suvišni na ovoj geodeziji. Rezultirajući preljev monopola apsorbira vakuumski potencijal Zemlje. Dno okna sa sljedećim monopolima se počinje dizati, a na njihovo mjesto, momentalno, iz dubine okna, sa oslonaca, stižu sljedeći dijelovi iz zajedničkog vakuumskog potencijala okna kako bi zadržali inercijsku masu. iskliznuća čestica iz osovine, koje su pod utjecajem svoje oslobođene inercijske sile. Proces povlačenja i dopunjavanja ponavlja se mnogo puta. Osim toga, rotacija osovine ovoj sili dodaje centrifugalne sile. Daljnja rotacija osovine odgovarajuće frekvencije dovodi do činjenice da vakuumski potencijal čestica teče u Zemlju. I duž svih radijusa osovine, njena inercijalna masa, ostavljena bez zadržavajućih veza, uključujući međuatomske i međumolekulske, "puca" u svih 360 stupnjeva, najprije svojom inercijom - osovina gubi na težini, a onda samom inertnom masom, uništavajući osovinu.
Ovo je isti žiroskop, samo proširen, ima mnogo koncentričnih krugova, duž čijih polumjera njegova inercijalna masa, koja je dobila bestežinsko stanje, teži izletjeti.
Pod utjecajem njihovih oslobođenih inercijskih sila inercijske mase (koju još nitko ne prepoznaje) moguće je da je jednom poletio i "leteći tanjur" Trećeg Reicha. Iskreno.

Dnevna publika portala Proza.ru je oko 100 tisuća posjetitelja, koji ukupni iznos pogledajte više od pola milijuna stranica prema brojaču posjećenosti koji se nalazi desno od ovog teksta. Svaki stupac sadrži dva broja: broj pregleda i broj posjetitelja.

Hipotezu o postojanju neutronskih zvijezda iznijeli su astronomi W. Baade i F. Zwicky odmah nakon otkrića neutrona 1932. No ta je hipoteza potvrđena promatranjima tek nakon otkrića pulsara 1967.

Neutronske zvijezde nastaju kao rezultat gravitacijskog kolapsa normalnih zvijezda čija je masa nekoliko puta veća od mase Sunca. Gustoća neutronske zvijezde je blizu gustoće atomske jezgre, tj. 100 milijuna puta veća od gustoće obične materije. Stoga, uz svoju ogromnu masu, neutronska zvijezda ima radijus od samo cca. 10 km.

Zbog malog radijusa neutronske zvijezde, sila gravitacije na njezinoj površini je izuzetno velika: oko 100 milijardi puta veća nego na Zemlji. Ovu zvijezdu čuva od kolapsa "pritisak degeneracije" guste neutronske materije, koji ne ovisi o njezinoj temperaturi. Međutim, ako masa neutronske zvijezde postane veća od oko 2 solarne mase, tada će gravitacija premašiti ovaj pritisak i zvijezda neće moći izdržati kolaps.

Neutronske zvijezde imaju vrlo jako magnetsko polje koje na površini doseže 10 12 -10 13 gausa (za usporedbu: Zemlja ima oko 1 gaus). IZ neutronske zvijezde povezati nebeske objekte dvije različite vrste.

Pulsari

(radio pulsari). Ovi objekti strogo redovito emitiraju impulse radio valova. Mehanizam zračenja nije potpuno jasan, ali se vjeruje da rotirajuća neutronska zvijezda emitira radio zraku u smjeru povezanom s njezinim magnetskim poljem, čija se os simetrije ne poklapa s osi rotacije zvijezde. Stoga rotacija uzrokuje rotaciju radijske zrake koja se povremeno šalje na Zemlju.

X-ray duplira.

Pulsirajući izvori X-zraka također su povezani s neutronskim zvijezdama koje su dio binarnog sustava s masivnom normalnom zvijezdom. U takvim sustavima, plin s površine normalne zvijezde pada na neutronsku zvijezdu, ubrzavajući do ogromne brzine. Kada udari u površinu neutronske zvijezde, plin oslobađa 10-30% svoje energije mirovanja, dok u nuklearnim reakcijama ta brojka ne doseže ni 1%. Površina neutronske zvijezde zagrijana na visoku temperaturu postaje izvor rendgensko zračenje. Međutim, padanje plina ne događa se ravnomjerno po cijeloj površini: snažno magnetsko polje neutronske zvijezde hvata padajući ionizirani plin i usmjerava ga prema magnetskim polovima, gdje pada poput lijevka. Zbog toga se jako zagrijavaju samo područja polova, koja na rotirajućoj zvijezdi postaju izvori rendgenskih impulsa. Radio impulsi s takve zvijezde više ne dolaze, jer se radio valovi apsorbiraju u plinu koji je okružuje.

Spoj.

Gustoća neutronske zvijezde raste s dubinom. Ispod sloja atmosfere debljine svega nekoliko centimetara nalazi se tečna metalna ljuska debljine nekoliko metara, a ispod - čvrsta kora debljine jednog kilometra. Supstanca kore nalikuje običnom metalu, ali je mnogo gušća. U vanjskom dijelu kore uglavnom je željezo; udio neutrona u njegovom sastavu raste s dubinom. Tamo gdje gustoća doseže cca. 4Ch 10 11 g/cm 3 , udio neutrona se toliko povećava da neki od njih više nisu dio jezgri, već čine kontinuirani medij. Tamo tvar izgleda kao "more" neutrona i elektrona, u kojem su prošarane jezgre atoma. I to pri gustoći od cca. 2× 10 14 g/cm 3 (gustoća atomske jezgre), pojedine jezgre potpuno nestaju i ostaje kontinuirana neutronska "tekućina" s primjesom protona i elektrona. Vjerojatno se neutroni i protoni u ovom slučaju ponašaju kao superfluidna tekućina, slično tekućem heliju i supravodljivim metalima u zemaljskim laboratorijima.

Tvari takvog objekta nekoliko su puta veće od gustoće atomske jezgre (koja je za teške jezgre u prosjeku 2,8⋅10 17 kg/m³). Daljnje gravitacijsko sažimanje neutronske zvijezde sprječava pritisak nuklearne tvari koji nastaje međudjelovanjem neutrona.

Mnoge neutronske zvijezde imaju izuzetno velike brzine rotacije - do nekoliko stotina okretaja u sekundi. Neutronske zvijezde nastaju kao rezultat eksplozije supernove.

Opće informacije

Među neutronskim zvijezdama s pouzdano izmjerenim masama, većina njih spada u raspon od 1,3 do 1,5 solarnih masa, što je blizu Chandrasekharove granice. Teoretski, prihvatljive su neutronske zvijezde s masama od 0,1 do oko 2,16 solarnih masa. Najmasivnije poznate neutronske zvijezde su Vela X-1 (ima masu od najmanje 1,88 ± 0,13 solarne mase na razini 1σ, što odgovara razini značajnosti od α≈34%), PSR J1614–2230 en (s masom procjena 1, 97±0,04 solarna), i PSR J0348+0432 en (s procjenom mase od 2,01±0,04 solarna). Gravitacija u neutronskim zvijezdama je uravnotežena pritiskom degeneriranog neutronskog plina. Najveća vrijednost mase neutronske zvijezde dana je Oppenheimer-Volkovom granicom koja ovisi o (još uvijek slabo poznatoj) jednadžbi stanja tvari u jezgri zvijezde. Postoje teoretski preduvjeti da je uz još veći porast gustoće moguća transformacija neutronskih zvijezda u kvarkove.

Do 2015. godine otkriveno je više od 2500 neutronskih zvijezda. Oko 90% njih su samci. Ukupno u našoj Galaksiji može postojati 10 8 -10 9 neutronskih zvijezda, odnosno negdje oko jedna na tisuću običnih zvijezda. Neutronske zvijezde karakteriziraju velike brzine (obično stotine km/s). Kao rezultat nakupljanja materije oblaka, neutronska zvijezda u ovoj situaciji može biti vidljiva sa Zemlje u različitim spektralnim rasponima, uključujući optički, koji čini oko 0,003% zračene energije (što odgovara 10 magnitudi).

Struktura

U neutronskoj zvijezdi može se razlikovati pet slojeva: atmosfera, vanjska kora, unutarnja kora, vanjska jezgra i unutarnja jezgra.

Atmosfera neutronske zvijezde je vrlo tanak sloj plazme (od desetaka centimetara za vruće zvijezde do milimetara za hladne), u njoj se stvara toplinsko zračenje neutronske zvijezde.

Vanjska kora sastoji se od iona i elektrona, a debljina joj doseže nekoliko stotina metara. Tanak (ne više od nekoliko metara) pripovršinski sloj vruće neutronske zvijezde sadrži nedegenerirani elektronski plin, dublji slojevi - degenerirani elektronski plin, s povećanjem dubine postaje relativistički i ultrarelativistički.

Unutarnja kora se sastoji od elektrona, slobodnih neutrona i atomskih jezgri s viškom neutrona. Povećanjem dubine povećava se udio slobodnih neutrona, a smanjuje udio atomskih jezgri. Debljina unutarnje kore može doseći nekoliko kilometara.

Vanjska jezgra sastoji se od neutrona s malom primjesom (nekoliko posto) protona i elektrona. Kod neutronskih zvijezda male mase, vanjska jezgra se može protezati do središta zvijezde.

Masivne neutronske zvijezde također imaju unutarnju jezgru. Njegov radijus može doseći nekoliko kilometara, gustoća u središtu jezgre može premašiti gustoću atomskih jezgri za 10-15 puta. Sastav i jednadžba stanja unutarnje jezgre nisu pouzdano poznati. Postoji nekoliko hipoteza, od kojih su tri najvjerojatnije: 1) jezgra kvarka, u kojoj se neutroni raspadaju na svoje sastavne gore i dolje kvarkove; 2) hiperonska jezgra bariona, uključujući čudne kvarkove; i 3) jezgra kaona, koja se sastoji od dvokvarkovih mezona, uključujući čudne (anti)kvarkove. Međutim, trenutno je nemoguće potvrditi ili opovrgnuti bilo koju od ovih hipoteza.

Hlađenje neutronskih zvijezda

U vrijeme rođenja neutronske zvijezde (kao rezultat eksplozije supernove), njezina temperatura je vrlo visoka - oko 10 11 K (to jest, 4 reda veličine više od temperature u središtu Sunca), ali vrlo brzo opada zbog hlađenja neutrina. U samo nekoliko minuta temperatura pada s 10 11 na 10 9 K, u mjesec dana - na 10 8 K. Tada se luminoznost neutrina naglo smanjuje (jako ovisi o temperaturi), a hlađenje se događa mnogo sporije zbog fotona. (toplinsko) zračenje površine. Temperatura površine poznatih neutronskih zvijezda, za koje je izmjerena, je reda veličine 10 5 -10 6 K (iako je jezgra očito mnogo toplija).

Povijest otkrića

Neutronske zvijezde jedna su od rijetkih klasa svemirskih objekata koji su teoretski predviđeni prije nego što su ih promatrači otkrili.

Po prvi put ideju o postojanju zvijezda povećane gustoće i prije otkrića neutrona, koje je napravio Chadwick početkom veljače 1932. godine, izrazio je slavni sovjetski znanstvenik Lev Landau. Tako u svom članku O teoriji zvijezda, napisanom u veljači 1931. i iz nepoznatih razloga kasno objavljenom 29. veljače 1932. (više od godinu dana kasnije), on piše: “Očekujemo da sve ovo [kršenje kvantnih zakona mehanika] trebala bi se očitovati kada gustoća materije postane tolika da atomske jezgre dođu u bliski dodir, tvoreći jednu divovsku jezgru.

"Propeler"

Brzina rotacije više nije dovoljna za izbacivanje čestica, pa takva zvijezda ne može biti radio pulsar. Međutim, brzina rotacije je i dalje velika, a materija zarobljena magnetskim poljem koje okružuje neutronsku zvijezdu ne može pasti, odnosno ne dolazi do nakupljanja materije. Neutronske zvijezde ovog tipa praktički nemaju vidljive manifestacije i slabo su proučavane.

Akretor (rendgenski pulsar)

Brzina rotacije je toliko smanjena da sada ništa ne sprječava da materija padne na takvu neutronsku zvijezdu. Padajući, materija se već u stanju plazme kreće po linijama magnetsko polje i udara u čvrstu površinu tijela neutronske zvijezde u području njezinih polova, zagrijavajući se do desetaka milijuna stupnjeva. Tvar zagrijana na tako visoke temperature jako svijetli u rasponu rendgenskih zraka. Područje u kojem se upadna tvar sudara s površinom tijela neutronske zvijezde vrlo je malo – svega oko 100 metara. Ova vruća točka povremeno nestaje iz vidokruga zbog rotacije zvijezde, pa se opažaju pravilna pulsiranja X-zraka. Takvi se objekti nazivaju pulsari X-zraka.

Georotator

Brzina rotacije takvih neutronskih zvijezda je mala i ne sprječava akreciju. Ali dimenzije magnetosfere su takve da plazmu zaustavlja magnetsko polje prije nego što je uhvati gravitacija. Sličan mehanizam djeluje i u Zemljinoj magnetosferi, po čemu je ova vrsta neutronskih zvijezda i dobila naziv.

Bilješke

1. Dmitrij Trunin. Astrofizičari su razjasnili graničnu masu neutronskih zvijezda (neodređeno) . nplus1.ru. Preuzeto 18. siječnja 2018.
2. H. Quaintrell i sur. Masa neutronske zvijezde u Vela X-1 i plimom inducirane neradijalne oscilacije u GP Vel // Astronomy and Astrophysics. - travanj 2003. - br. 401. - str. 313-323. - arXiv :astro-ph/0301243 .
3. P. B. Demorest, T. Pennucci, S. M. Ransom, M. S. E. Roberts & J. W. T. Hessels. Neutronska zvijezda dvije solarne mase mjerena Shapirovim kašnjenjem // Nature. - 2010. - Vol. 467 . - Str. 1081-1083.

NEUTRONSKA ZVIJEZDA
zvijezda koja se uglavnom sastoji od neutrona. Neutron je neutralna subatomska čestica, jedan od glavnih sastojaka materije. Hipotezu o postojanju neutronskih zvijezda iznijeli su astronomi W. Baade i F. Zwicky odmah nakon otkrića neutrona 1932. No ta je hipoteza potvrđena promatranjima tek nakon otkrića pulsara 1967.
vidi također PULSAR. Neutronske zvijezde nastaju kao rezultat gravitacijskog kolapsa normalnih zvijezda čija je masa nekoliko puta veća od mase Sunca. Gustoća neutronske zvijezde je blizu gustoće atomske jezgre, tj. 100 milijuna puta veća od gustoće obične materije. Stoga, uz svoju ogromnu masu, neutronska zvijezda ima radijus od samo cca. 10 km. Zbog malog radijusa neutronske zvijezde, sila gravitacije na njezinoj površini je izuzetno velika: oko 100 milijardi puta veća nego na Zemlji. Ovu zvijezdu od kolapsa čuva "pritisak degeneracije" guste neutronske materije, koji ne ovisi o njezinoj temperaturi. Međutim, ako masa neutronske zvijezde postane veća od oko 2 solarne mase, tada će gravitacija premašiti ovaj pritisak i zvijezda neće moći izdržati kolaps.
vidi također GRAVITACIJSKI KOLAPS. Neutronske zvijezde imaju vrlo jako magnetsko polje koje na površini doseže 10 12-10 13 gausa (za usporedbu: Zemlja ima oko 1 gaus). Dvije različite vrste nebeskih tijela povezane su s neutronskim zvijezdama.
Pulsari (radio pulsari). Ovi objekti strogo redovito emitiraju impulse radio valova. Mehanizam zračenja nije potpuno jasan, ali se vjeruje da rotirajuća neutronska zvijezda emitira radio zraku u smjeru povezanom s njezinim magnetskim poljem, čija se os simetrije ne poklapa s osi rotacije zvijezde. Stoga rotacija uzrokuje rotaciju radijske zrake koja se povremeno šalje na Zemlju.
X-ray duplira. Pulsirajući izvori X-zraka također su povezani s neutronskim zvijezdama koje su dio binarnog sustava s masivnom normalnom zvijezdom. U takvim sustavima, plin s površine normalne zvijezde pada na neutronsku zvijezdu, ubrzavajući do ogromne brzine. Kada udari u površinu neutronske zvijezde, plin oslobađa 10-30% svoje energije mirovanja, dok u nuklearnim reakcijama ta brojka ne doseže ni 1%. Površina neutronske zvijezde zagrijana na visoku temperaturu postaje izvor X-zraka. Međutim, padanje plina ne događa se ravnomjerno po cijeloj površini: snažno magnetsko polje neutronske zvijezde hvata padajući ionizirani plin i usmjerava ga prema magnetskim polovima, gdje pada poput lijevka. Zbog toga se jako zagrijavaju samo područja polova, koja na rotirajućoj zvijezdi postaju izvori rendgenskih impulsa. Radio impulsi s takve zvijezde više ne dolaze, jer se radio valovi apsorbiraju u plinu koji je okružuje.
Spoj. Gustoća neutronske zvijezde raste s dubinom. Ispod sloja atmosfere debljine svega nekoliko centimetara nalazi se tečna metalna ljuska debljine nekoliko metara, a ispod - čvrsta kora debljine jednog kilometra. Supstanca kore nalikuje običnom metalu, ali je mnogo gušća. U vanjskom dijelu kore uglavnom je željezo; udio neutrona u njegovom sastavu raste s dubinom. Tamo gdje gustoća doseže cca. 4*10 11 g/cm3, udio neutrona se toliko poveća da neki od njih više nisu dio jezgri, već čine kontinuirani medij. Tamo materija izgleda kao "more" neutrona i elektrona, u kojem su prošarane jezgre atoma. I to pri gustoći od cca. 2*10 14 g/cm3 (gustoća atomske jezgre), pojedine jezgre posve nestaju i ostaje kontinuirana neutronska "tekućina" s primjesom protona i elektrona. Vjerojatno se neutroni i protoni u ovom slučaju ponašaju kao superfluidna tekućina, slično tekućem heliju i supravodljivim metalima u zemaljskim laboratorijima.

S još više velike gustoće u neutronskoj zvijezdi nastaju najneobičniji oblici materije. Možda se neutroni i protoni raspadaju na još manje čestice – kvarkove; također je moguće da se proizvodi mnogo pi-mezona, koji tvore takozvani pionski kondenzat.
vidi također
ČESTICE ELEMENTARNE;
SUPRAVODLJIVOST ;
SUPERFLUIDNOST.
KNJIŽEVNOST
Dyson F., Ter Haar D. Neutronske zvijezde i pulsari. M., 1973 Lipunov V.M. Astrofizika neutronskih zvijezda. M., 1987

Collier Encyclopedia. - Otvoreno društvo. 2000 .

Pogledajte što je "NEUTRONSKA ZVIJEZDA" u drugim rječnicima:

NEUTRONSKA ZVIJEZDA, vrlo mala zvijezda velike gustoće, koja se sastoji od NEUTRONA. To je posljednja faza u evoluciji mnogih zvijezda. Neutronske zvijezde nastaju kada masivna zvijezda eruptira kao SUPERNOVA, eksplodirajući svojim... ... Znanstveni i tehnički enciklopedijski rječnik

Zvijezda čija se supstanca, prema teorijskim konceptima, sastoji uglavnom od neutrona. Neutronizacija materije povezana je s gravitacijskim kolapsom zvijezde nakon iscrpljivanja nuklearnog goriva u njoj. Prosječna gustoća neutronskih zvijezda je 2,1017 … Veliki enciklopedijski rječnik

Struktura neutronske zvijezde. Neutronska zvijezda je astronomski objekt koji je jedan od krajnjih proizvoda ... Wikipedije

Zvijezda čija se supstanca, prema teorijskim konceptima, sastoji uglavnom od neutrona. Prosječna gustoća takve zvijezde je Neutronska zvijezda 2·1017 kg/m3, prosječni radijus je 20 km. Otkriveno pulsirajućom radio emisijom, pogledajte Pulsari ... Astronomski rječnik

Zvijezda čija se supstanca, prema teorijskim konceptima, sastoji uglavnom od neutrona. Neutronizacija materije povezana je s gravitacijskim kolapsom zvijezde nakon iscrpljivanja nuklearnog goriva u njoj. Prosječna gustoća neutronske zvijezde ... ... enciklopedijski rječnik

Hidrostatski ravnotežna zvijezda, u kojoj se roj sastoji u glavnom. od neutrona. Nastaje kao rezultat transformacije protona u neutrone tijekom gravitacije. kolaps u završnim fazama evolucije dovoljno masivnih zvijezda (s masom nekoliko puta većom od ... ... Prirodna znanost. enciklopedijski rječnik

neutronska zvijezda- jedna od faza u evoluciji zvijezda, kada se, kao rezultat gravitacijskog kolapsa, skuplja na tako male veličine (polumjer lopte 10 20 km) da se elektroni utiskuju u jezgre atoma i neutraliziraju njihov naboj, sva tvar od zvijezde postaje ... ... Počeci moderne prirodne znanosti

Neutronska zvijezda Culver. Otkrili su ga astronomi sa Sveučilišta Pennsylvania State iz SAD-a i kanadskog Sveučilišta McGill u zviježđu Malog medvjeda. Zvijezda je neobična po svojim karakteristikama i razlikuje se od bilo koje druge ... ... Wikipedije

- (engleski runaway star) zvijezda koja se kreće nenormalno velikom brzinom u odnosu na okolni međuzvjezdani medij. Vlastito gibanje takve zvijezde često je naznačeno upravo s obzirom na zvjezdanu asocijaciju, čiji je član ... ... Wikipedia

Umjetnički prikaz zvijezde Wolfa Rayeta Zvijezde Wolfa Rayeta su klasa zvijezda koje karakterizira vrlo visoka temperatura i sjaj; Zvijezde Wolf Rayet razlikuju se od drugih vrućih zvijezda po prisutnosti širokih vrpci emisije vodika u spektru ... Wikipedia

Pri dovoljno velikim gustoćama, ravnoteža zvijezde počinje se rušiti proces neutronizacije zvjezdana materija. Kao što je poznato, tijekom b - -raspada jezgre dio energije odnosi elektron, a ostatak je neutrino. Ova ukupna energija određuje gornja energija b - -raspada. U slučaju kada Fermijeva energija premašuje gornju energiju b - -raspada, tada postaje vrlo vjerojatan proces suprotan b - -raspadu: jezgra apsorbira elektron (hvatanje elektrona). Kao rezultat slijeda takvih procesa smanjuje se koncentracija elektrona u zvijezdi, a smanjuje se i tlak degeneriranog elektronskog plina koji održava zvijezdu u ravnoteži. To dovodi do daljnje gravitacijske kontrakcije zvijezde, a time i do daljnjeg povećanja prosječne i maksimalne energije degeneriranog elektronskog plina – povećava se vjerojatnost zarobljavanja elektrona jezgrama. Na kraju se neutrona može nakupiti toliko da će se zvijezda sastojati uglavnom od neutrona. Takve se zvijezde nazivaju neutron. Neutronska zvijezda ne može biti sastavljena samo od neutrona, jer je potreban pritisak elektronskog plina da se spriječi da neutroni postanu protoni. Neutronska zvijezda sadrži malu primjesu (oko 1¸2%) elektrona i protona. Zbog činjenice da neutroni ne doživljavaju Coulombovo odbijanje, prosječna gustoća materije unutar neutronske zvijezde je vrlo visoka - približno ista kao u atomskim jezgrama. Pri ovoj gustoći radijus neutronske zvijezde mase Sunčeve je približno 10 km. Teorijski proračuni na modelima pokazuju da je gornja granica mase neutronske zvijezde određena formulom procjene M pr "( 2-3)M Q .

Izračuni pokazuju da eksplozija supernove s M ~ 25M Q ostavlja gustu neutronsku jezgru (neutronsku zvijezdu) s masom od ~ 1,6M Q . U zvijezdama s rezidualnom masom M > 1,4M Q koje nisu dosegle stadij supernove, tlak degeneriranog elektronskog plina također nije u stanju uravnotežiti gravitacijske sile, te se zvijezda skuplja do stanja nuklearne gustoće. Mehanizam ovog gravitacijskog kolapsa isti je kao kod eksplozije supernove. Tlak i temperatura unutar zvijezde dosežu takve vrijednosti pri kojima se čini da su elektroni i protoni "pritisnuti" jedni u druge i, kao rezultat reakcije ( p + e - ®n + n e) nakon izbacivanja neutrina nastaju neutroni koji zauzimaju mnogo manji fazni volumen od elektrona. Pojavljuje se takozvana neutronska zvijezda, čija gustoća doseže 10 14 - 10 15 g/cm 3 . Karakteristična veličina neutronske zvijezde je 10 - 15 km. U određenom smislu, neutronska zvijezda je div atomska jezgra. Daljnje gravitacijsko sažimanje sprječava pritisak nuklearne tvari, koji nastaje međudjelovanjem neutrona. Ovo je također tlak degeneracije, kao ranije u slučaju bijelog patuljka, ali je tlak degeneracije mnogo gušćeg neutronskog plina. Ovaj tlak može zadržati mase do 3,2M Q

Neutrini nastali u trenutku kolapsa prilično brzo hlade neutronsku zvijezdu. Prema teoretskim procjenama, njegova temperatura pada s 10 11 na 10 9 K u ~ 100 s. Nadalje, brzina hlađenja se donekle smanjuje. Međutim, to je prilično visoko u astronomskom smislu. Smanjenje temperature s 10 9 na 10 8 K događa se za 100 godina, a na 10 6 K za milijun godina. Otkrijte neutronske zvijezde optičke metode prilično teško zbog male veličine i niske temperature.

Hewish i Bell su 1967. godine na Sveučilištu Cambridge otkrili kozmičke izvore periodičkog elektromagnetskog zračenja – pulsare. Periodi ponavljanja pulsara većine pulsara leže u rasponu od 3,3·10 -2 do 4,3 s. Prema suvremenim pojmovima, pulsari su rotirajuće neutronske zvijezde mase 1 - 3M Q i promjera 10 - 20 km. Samo kompaktni objekti sa svojstvima neutronskih zvijezda mogu zadržati svoj oblik bez kolapsa pri takvim brzinama rotacije. Očuvanje kutne količine gibanja i magnetskog polja tijekom formiranja neutronske zvijezde dovodi do rađanja brzo rotirajućih pulsara s jakim magnetskim poljem NA magn ~ 10 12 gaussa.

Vjeruje se da neutronska zvijezda ima magnetsko polje čija se os ne poklapa s osi rotacije zvijezde. U ovom slučaju, zračenje zvijezde (radiovalovi i vidljivo svjetlo) klizi Zemljom poput zraka svjetionika. Kada zraka prijeđe Zemlju, registrira se impuls. Samo zračenje neutronske zvijezde nastaje zbog činjenice da se nabijene čestice s površine zvijezde kreću prema van duž linija magnetskog polja, emitirajući Elektromagnetski valovi. Ovaj model mehanizma radioemisije pulsara, koji je prvi predložio Gold, prikazan je na sl. 9.6.

Riža. 9.6. Pulsarski model.

Ako zraka zračenja pogodi zemaljskog promatrača, tada radioteleskop detektira kratke impulse radio emisije s periodom jednakom periodu rotacije neutronske zvijezde. Oblik pulsa može biti vrlo složen, što je posljedica geometrije magnetosfere neutronske zvijezde i svojstveno je svakom pulsaru. Periodi rotacije pulsara strogo su konstantni, a točnost mjerenja tih perioda doseže 14-znamenkasti broj.

Sada su otkriveni pulsari koji su dio binarnih sustava. Ako pulsar kruži oko druge komponente, tada treba promatrati varijacije u periodu pulsara zbog Dopplerovog efekta. Kada se pulsar približi promatraču, zabilježeni period radioimpulsa se smanjuje zbog Dopplerovog efekta, a kada se pulsar udalji od nas, njegov period se povećava. Na temelju ovog fenomena otkriveni su pulsari koji su dio dvojnih zvijezda. Za prvi otkriveni pulsar PSR 1913 + 16, koji je dio binarnog sustava, orbitalni period revolucije bio je 7 sati 45 minuta. Pravi period revolucije pulsara PSR 1913 + 16 je 59 ms.

Zračenje pulsara trebalo bi dovesti do smanjenja brzine rotacije neutronske zvijezde. Ovaj učinak je također pronađen. Neutronska zvijezda, koja je dio binarnog sustava, također može biti izvor intenzivnog rendgenskog zračenja. Struktura neutronske zvijezde mase 1,4M Q i polumjera 16 km prikazana je na sl. 9.7 .

I - tanak vanjski sloj gusto zbijenih atoma. U regijama II i III, jezgre su smještene u obliku tijela u središtu kubična rešetka. Regija IV sastoji se uglavnom od neutrona. U području V, materija se može sastojati od piona i hiperona, koji tvore hadronsku jezgru neutronske zvijezde. Trenutno se utvrđuju pojedini detalji strukture neutronske zvijezde.