Доклад : Предел Чандрасекара 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Доклад >> Математика


Предел Чандрасекара




Предел Чандрасекара

Белый карлик не может быть массивнее Солнца более чем в 1,4 раза.

Как и всё во Вселенной, звезды рождаются, живут и умирают в свой срок (см. Эволюция звезд). В зависимости от массы звезды, она заканчивает свой жизненный путь или огненной вспышкой сверхновой или тихим угасанием в виде белого карлика.

Вся жизнь звезды — суть непрерывная борьба против центростремительных гравитационных сил. Прямо сейчас, например, в ядре нашего Солнца происходят термоядерные реакции, в ходе которых высвобождается энергия, поднимающая температуру вещества, из которого состоит Солнце, до столь высокого уровня, что оно начинает вести себя как идеальный газ. Согласно закону состояния идеального газа, рост температуры в неизменном объеме приводит к пропорциональному росту давления, в результате чего в ядре Солнца постоянно нагнетается давление, противодействующее силе тяжести и удерживающее внешние слои Солнца от гравитационного коллапса — стремительного падения к центру звезды.

Наступит время (ориентировочно через 6,5 миллиардов лет), когда в недрах Солнца иссякнут запасы горючего для его термоядерной топки, и силы гравитационного притяжения после 11 миллиардов лет борьбы победят. Солнце начнет стремительно сжиматься, пока силы гравитации не натолкнутся на следующий (после побежденного термоядерного) рубеж обороны, который снова даст силам сжатия достойный отпор давлением. Для звезд категории Солнца таким барьером становятся свободные электроны внутри звезды. Электроны подчиняются принципу запрета Паули, согласно которому ни на одной орбите не могут находиться два электрона в одинаковом состоянии. Это положение подразумевает, что любому электрону необходимо «жизненное пространство», и сближаться они могут лишь до определенного предела.

При гравитационном коллапсе звезды с массой, близкой к солнечной, она сжимается до размеров порядка размеров Земли, после чего коллапс прекращается в силу противодействия электронов, которым «некуда» сближаться дальше. Генерировать энергию звезда на этой стадии уже не может (нет топлива), однако светиться, остывая, она продолжает еще достаточно долго. Такие звезды и получили название белых карликов, и среди видимых звезд в ночном небе их немало. По сути, белый карлик удерживается от полного коллапса равновесием двух сил — гравитационного притяжения и своего рода давления электронов изнутри. В астрофизике последнее принято называть давлением вырожденного электронного газа. (Более массивные звезды продолжают сжиматься, пока не взрываются вспышкой сверхновой — см. Эволюция звезд.)

В начале 1930-х годов молодой индийский физик-теоретик Субрахманьян Чандрасекар (Subrahmanyan Chandrasekhar), работая над теорией белых карликов, сформулировал важное следствие из запрета Паули, а именно: при превышении массой звезды определенного предела, равняющегося примерно 1,4 массы Солнца, гравитационные силы оказываются сильнее сил давления вырожденного газа, и коллапс продолжается. Именно эта масса M = 1,4Mс и получила название «предел Чандрасекара».

***

Субрахманьян ЧАНДРАСЕКАР

Subrahmanyan Chandrasekhar, 1910–95

Американский астрофизик индийского происхождения. Родился в Лахоре (тогда Индия, теперь Пакистан) в семье крупного чиновника британской колониальной администрации. Учился в университете г. Мадрас (Индия), затем в Кембриджском университете (Великобритания). В 1937 году вошел в преподавательский состав Чикагского университета (США), где и работал до конца жизни. Внес значительный вклад в теоретическую физику и астрофизику, за открытие предела, названного его именем, в 1983 году был удостоен Нобелевской премии по физике. Чандрасекар отличался изысканными манерами, неизменно одевался в строгий черный костюм, много времени проводил в кругу молодых физиков-теоретиков, щедро делясь с ними своими идеями. Его имя теперь носит новая орбитальная обсерватория NASA.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://elementy.ru/

Похожие работы:

  • Черные дыры

    Реферат >> Математика
    ... (Данное значение массы сейчас называют пределом Чандрасекара.) Приблизительно в то же время ... массой. Если масса звезды меньше предела Чандрасекара, то она в конце концов ... позже. Если масса звезды превышает предел Чандрасекара, то когда ее топливо ...
  • Мир звезд

    Реферат >> Биология
    ... — так называемый предел Чандрасекара. Однако в решении Чандрасекара не были учтены две ... 10 (в десятой) г/см³. У Чандрасекара получалось, что звезда будет сжиматься ... них протонов в нейтроны, несколько снижает предел Чандрасекара — до 1,2 МO. Большая заслуга ...
  • Черные дыры

    Контрольная работа >> Биология
    ... - около 1,25 массы Солнца— называется пределом Чандрасекара. Так как белые карлики весьма ... , чтобы их массы оказались в пределах массы Чандрасекара и дали нейтроны. Когда, наконец ... как ее масса значительно превышает предел Чандрасекара. Такая звезда не может ...
  • Введение в физику черных дыр

    Реферат >> Наука и техника
    ... оболочку. Белые карлики. Предел Чандрасекара. Хотя детально рассчитать бурные ... получила название предела Чандрасекара. Для вращающихся звезд этот предел немного больше ... звездами, массы которых превышают предел Чандрасекара? Этот вопрос был исследован ...
  • Классификация и эволюция звёзд

    Курсовая работа >> Авиация и космонавтика
    ... выводу: если масса звезды превышает предел Чандрасекара, её ожидают невероятные изменения. ... шлак. Если масса звезды превосходит предел Чандрасекара, эффект вырождения уже не в ... есть звезду, находящуюся далеко за пределом Чандрасекара. Звезда с такой массой ...
  • Эволюция звезд

    Курсовая работа >> Математика
    ... выводу: если масса звезды превышает предел Чандрасекара, её ожидают невероятные изменения. ... шлак. Если масса звезды превосходит предел Чандрасекара, эффект вырождения уже не в ... есть звезду, находящуюся далеко за пределом Чандрасекара. Звезда с такой массой ...
  • Черные дыры и элементарные частицы

    Реферат >> Математика
    ... противостоять собственным гравитационным силам. Чандрасекар рассчитал, что холодная ... . Данное значение массы называют пределом Чандрасекара. Приблизительно в то же ... которой в конце жизни превышает предел Чандрасекара. Радиус звезды достигнет некоторого ...
  • Принцип запрета Паули

    Доклад >> Математика
    ... близкой к массе Солнца (см. Предел Чандрасекара). Выше я описал действие запрета Паули ... 1,4 массы Солнца (см. Предел Чандрасекара), силы гравитационного притяжения заставляют протоны ... расчетов сокращается до разумных пределов. Таким образом, правила, ...
  • Эволюция взглядов о рождении звёзд

    Реферат >> Математика
    ... значения – это так называемый предел Чандрасекара (по имени американского астрофизика, ... индийца по происхождению, Субрахманьяна Чандрасекара), он равен примерно 1,4 массы ... возможная масса (она носит название предела Оппенгеймера – Волкова). Однако ...
  • Белые карлики

    Реферат >> Математика
    ... некоторого значения – это так называемый предел Чандрасекара (по имени американского астрофизика, индийца ... по происхождению, Субрахманьяна Чандрасекара), он равен примерно 1,4 массы Солнца ...