Агр-ные превр-ния ве-ва, энтропия и тёмная материя

Агрегатные превращения вещества, энтропия и тёмная материя

Давным давно (а именно, в 1922 году) астрономами Джеймсом Джинсом и Якобусом Каптейном) открыта тёмная материя во Вселенной. Но до сих пор физикам неизвестна природа её.
И вот, наконец, есть идея: темная материя – это и есть материя в её чрезвычайно диспергированном состоянии.
(то есть с чрезвычайной долей энергии хаоса
(далее будет развёрнутое пояснение этого термина)
в ней)
Почему она и невидима
(современными средствами наблюдения. Т.к., стало быть, не излучает и не отражает (известных нам) электромагнитных волн.)
Но, тем не менее, проявляет гравитационные эффекты.)
Что я и постараюсь в сочиненьи этом, Вам, дорогой читатель, доказать.

В связи с чем понятно, что материя уже на уровне элементарных частиц (то есть диспергированная до уровня элементарных частиц) вполне подходит на роль темной материи.
(коей в в огромных просторах космоса – огромное количество.
(по массе. Поэтому она и производит весьма значительный гравитационный эффект.)
Несмотря на то, что плотность такой материи, конечно, весьма низка. Интересно, кто-нибудь пытался её оценить?)
А также понятно то, что материя на уровне элементарных частиц – имеет энергию хаоса, очень близкую к максимальной энергией хаоса материи.
(поэтому-то формула Эйнштейна E=m*c^2 (то есть формула максимальной энергии хаоса материи) – вполне к ней применима.
(хотя реальная энергия хаоса элементарных частиц – понятно, меньше этой величины.)
(но в связи с понятием "энергия хаоса" есть еще вопрос. По идее, эта энергия - это максимальная кинетическая энергия тела, а значит, она равна 1/2*m*c^2. (с учётом того, что все частицы тела разогнаны до с)
Но это только внутренняя энергия кинетическая энергия. Тогда как с потенциальной энергией материи на этом уровне диспергирования материи уже завязано. А значит, она равна 0. Отсюда полная внутренняя энергия кинетическая энергия =1/2*m*c^2.
Но есть же еще и внешняя кинетическая энергии (сгустка) материи, и это вам еще 1/2*m*c^2.
В итоге и выходит, что максимальная полная энергия сгустка материи = m*c^2 )
В отличие от материи на макроуровне, то есть на уровне привычных нам её агрегатных состояний.

И энергия хаоса на привычном для нас уровне диспергирования материи является аналогом еще одной непривычной для нас формы энергии – энергии агрегатного состояния, которая присуща материи на макроуровне, то есть на уровне привычных для нас её агрегатных состояний: твердости, жидкости и газа. И доказывается её существование очень просто: в процессе, например, плавления мы сообщаем энергию телу (чтобы разорвать связи между частицами материи), однако при этом его температура не растёт. Спрашивается, куда девается сообщаемая нами энергия? Она превращается в доселе неведомую нами форму энергии – энергию агрегатного состояния.
(а при обратных превращениях - происходят обратные превращения этой энергии)

А поэтому в жидкости доля энергии агрегатного состояния (от общей энергии тела) больше, чем в твёрдости, а в газе – больше, чем в жидкости.
Но и это не предел, так мы можем продолжать дробить (-диспергировать) материю и дальше. Например, молекулы разорвать на атомы, атомы - на ядра и электроны (и это называется плазма), ядра на нуклоны, нуклоны - на более мелкие элементарные частицы и т.д.
(всё более мелкие мелкие, но более массивные при этом, как физика частиц элементарных сейчас нам утверждает.
Но как же такое объяснить нам? А вспомним мы про дефект массы, прямое следствие из формулы Эйнштейна E=m*c^2, которая в микромире оправдывается на всю катушку.(но в случае диспергирования материи, а не создания новых связей, как мы привыкли, дефект массы будет тут наоборот, то есть с плюсом.)  Сомнение, правда, возникает в том, что этот дефект массы может быть равен (или даже больше) массы исходной диспергируемой частицы.)
А значит, (теперь уже) энергия хаоса тела будет расти и дальше.

В связи с понятием энергии агрегатного состояния сразу вспоминается, что Людвиг Больцман – был автором понятия энтропия.(которая, как теперь понятно, и связана с понятием энергии агрегатного состояния) Однако Больцман не догадался довести это понятие до энергетического понимания. Хотя делается это очень просто: E=S*T => dE=S*dT+T*dS
В итоге становятся понятны две составляющие энергии тела на любом уровне (диспергирования материи):  S*dT (это дифференциал внутренней энергии тела) и T*dS (это дифференциал энергии агрегатного состояния)
Причём внутренняя энергия тела еще со времён Ломоносова понимается как кинетическая энергия частиц тела. Но это, обращаю ваше внимание, только внутренняя кинетическая энергия тела. Тогда как есть еще и внешняя кинетическая энергия. (то есть энергия движения тела относительно внешних объектов)
И именно эта энергия и используется в физике элементарных частиц, чтобы разнообразить результаты опытов. И они действительно получаются разнообразными.

О чем же всё сказанное нами говорит? Что «компот» из элементарных частиц имеет температуру? (это, конечно, да. Но легче её измерить энергией.)
Или что температуру имеет каждая элементарная частица? (потому что она сама – «компот» внутри себя)
Конечно, 1-ое, потому что физика элементарных частиц – пока говорит только о том, что и элементарные частицы – не неделимы. Но о структуре их (а, стало быть, и о степени порядка внутри их) – пока даже не заикается.

вперёд http://www.proza.ru/2018/03/11/148


Рецензии
"Давным давно (а именно, в 1922 году) астрономами Джеймсом Джинсом и Якобусом Каптейном) открыта тёмная материя во Вселенной."
Нет, темная материя не была открыта, были открыты лишь аномалии в распределении скоростей звезд внутри галактик. Эти аномалии требовали либо предположений о скрытой материи, либо пересмотра теории тяготения. Выбор в пользу первой гипотезы появился только с момента открытия гравитационного линзирования - а это уже конец 20 века.
"Причём, согласно постулату Эйнштейна об абсолютной максимальности скорости света, приращение энергии за счёт разгона тела не может быть больше m*c^2/2." Неверно. Энергия частиц может вырастать неограниченно. Пример: энергия покоя протона - 1,5 • 10^-10 Дж = 9,4*10^7 эВ. Кинетическая энергия того же протона, разогнанного в коллайдере - 1,4·10^13 эВ. Как видим, кинетическая энергия превышает энергию массы покоя более чем в миллион раз! Это связано с тем, что с ростом скорости частицы ее масса растет в соответствии с известным уравнением Эйнштейна.
"в процессе, например, плавления мы сообщаем энергию телу (чтобы разорвать связи между частицами материи), однако при этом его температура не растёт. Спрашивается, куда девается сообщаемая нами энергия?" Вы уже ответили: она тратится на разрыв связи. И там же запасается - если процесс обратим. Кстати сказать, конденсированное состояние далеко не всегда менее богато энергией, чем газообразное. Сожмите адиабатически насыщенный пар - он станет жидкостью, которая будет совершать работу, снова превращаясь в пар и остывая.
"E=S*T => dE=S*dT+T*dS" Вообще говоря, это не так. Энергия тела не равна произведению энтропии на температуру. А для отдельных частиц понятие "энтропия" вообще неприложимо. Оно действует только применительно к большим ансамблям частиц.

Алексей Степанов 5   24.08.2017 14:57     Заявить о нарушении
-"Причём, согласно постулату Эйнштейна об абсолютной максимальности скорости света, приращение энергии за счёт разгона тела не может быть больше m*c^2/2." Неверно. Энергия частиц может вырастать неограниченно. Пример: энергия покоя протона - 1,5 • 10^-10 Дж = 9,4*10^7 эВ. Кинетическая энергия того же протона, разогнанного в коллайдере - 1,4·10^13 эВ. Как видим, кинетическая энергия превышает энергию массы покоя более чем в миллион раз! Это связано с тем, что с ростом скорости частицы ее масса растет в соответствии с известным уравнением Эйнштейна.

-С каким уравнением? Алексей, Вы внимательно прочли то, что я написал?

-"в процессе, например, плавления мы сообщаем энергию телу (чтобы разорвать связи между частицами материи), однако при этом его температура не растёт. Спрашивается, куда девается сообщаемая нами энергия?"
Вы уже ответили: она тратится на разрыв связи. И там же запасается - если процесс обратим.

-Вот-вот, просто эта энергия меняет форму: превращается в энергию агрегатного состояния.
-Кстати сказать, конденсированное состояние далеко не всегда менее богато энергией, чем газообразное. Сожмите адиабатически насыщенный пар - он станет жидкостью, которая будет совершать работу, снова превращаясь в пар и остывая.

-Вы сравниваете энергию тела с разных состояниях - этого достаточно, чтоб жидкое тело содержало энергии больше, чем газообразное. Вы сжали тело, след-но передали ему энергию, не так ли?
А же говорю о плотности энергии в теле (с учётом энергии агрегатного состояния): в газообразном теле она всяко выше.

-"E=S*T => dE=S*dT+T*dS" Вообще говоря, это не так. Энергия тела не равна произведению энтропии на температуру.

-Может, и не равна. Но зато приращения её замечательно равны.(см. формулу выше. Из которой, кстати, следует, что теплоёмкость тела - это и есть его энтропия.)

-А для отдельных частиц понятие "энтропия" вообще неприложимо. Оно действует только применительно к большим ансамблям частиц.

-Согласен. Но я и говорю об ансамблях частиц.

Мир Когнито   26.08.2017 00:47   Заявить о нарушении
На это произведение написаны 4 рецензии, здесь отображается последняя, остальные - в полном списке.