Гравитон зависимость от давления и плотности

Агрегатное состояние вещества — это физическое состояние, в котором оно находится при определенных условиях (температура, давление и пр.). Обычно различают три агрегатных состояния: твердое, жидкое и газообразное.

Именно плотность и температура плавления являются необходимым условием для силы гравитации.
Температура плавления осмия 3032 градусов Цельсия. Но в солнечной системе самые тяжёлые ядра планет земной группы из железа, температура плавления 1 538 градусов C.
Планеты земной группы обладают примерно одной и той же структурой: центральное металлическое ядро, состоящее по большей части из железа, окруженной силикатной мантией.

Предположительно, ядро Земли состоит из железа с примесью других элементов. Это самая плотная и тяжелая часть планеты. На нее приходится всего 15% объема Земли и аж 35% массы.
Считается, что ядро состоит из двух слоев — твердого внутреннего ядра (радиусом около 1300 км) и жидкого внешнего (около 2200 км). Внутреннее ядро словно бы плавает во внешнем жидком слое.
планеты. Согласно научным данным, она составляет около 5700 градусов Цельсия. 
Плотность ядра земли около 12,5 г/см^3
Для сравнения Плотность радиоактивного элемента урана  19,05 г/см^3. Температура плавления 1405,5 K. Температура кипения 4404,2 K. Уд.

Ядро Солнца состоит из горячей плотной плазмы (ионов и электронов) с давлением в центре, оцениваемым в 265 миллиардов бар (3,84 триллиона фунтов на квадратный дюйм или 26,5 пета-паскаля (ППа)). Из-за синтеза состав солнечной плазмы падает с 68-70% водорода по массе во внешнем ядре до 34% водорода в центре ядра/Солнца.

Солнечное ядро простирается от центра Солнца на расстояние в 173 тыс. км (приблизительно 20 % солнечного радиуса). Ядро — самая горячая часть Солнца, температура в ядре составляет 15 млн К.
Гравитация Солнца примерно в 28 раз превышает гравитацию Земли.

Плотность ядра солнца 150 г/см^3

У каждой планеты или звезды есть такое понятие, как скорость убегания. Это скорость, выше которой должен разогнаться объект, чтобы покинуть её поверхность. У Земли скорость убегания равна 11.2 км/с – такую скорость должны достигнуть ракеты, чтобы преодолеть гравитацию Земли и улететь в космос. У Солнца скорость убегания составляет 618 км/с. Эти скорости гораздо ниже скорости света, поэтому свет спокойно может покидать Землю или Солнце. 

Стивен Хокинг, изучавший чёрные дыры описывал их следующим образом: "существуют такие массивные объекты, у которых скорость убегания выше скорости света. Иными словами, свет не может их покинуть. Такие объекты называются чёрными дырами."

Небесное тело под названием "нейтронная звезда" и не звезда вовсе, Ввиду её колоссальной массы (во много раз больше обычных звёзд) частицы света (фотоны) или вообще не образуются или не способны её покинуть. То есть это небесное тело не излучает в пространство свет, а только притягивает к себе все пролетающие тела, чем пополняет свою массу.
В ядре нейтронной звезды остаются только нуклоны (нейтроны и протоны), который ученые называют соусом. Они образуют однородную массу материи. Свойства внутреннего ядра нейтронной звезды пока являются загадкой для науки.

Температура внутри новообразованной нейтронной звезды колеблется примерно от 1011 до 1012 кельвинов. 
Гравитация на поверхности нейтронной звезды в 2*10^11 раз сильнее, чем на поверхности Земли.
Плотность вещества нейтронной звезды зависит от ее размеров и от того где находится вещество: на поверхности или в центре ядра и составляет примерно от 600 до 20 000 тератонн/м^3 или. от 600 000 000 000 000 г/см^3.

Нейтронная звезда – сверхплотная звезда, образующаяся в результате взрыва Сверхновой. Вещество нейтронной звезды состоит в основном из нейтронов.
Нейтронная звезда имеет ядерную плотность (1014-1015 г/см^3.) и типичный радиус 10-20 км.

Дальнейшему гравитационному сжатию нейтронной звезды препятствует давление ядерной материи, возникающее за счёт взаимодействия нейтронов.

Если вынимать вещество из звезды, то процесс потечет в противоположную сторону, то есть нейтроны будут распадаться. Однако, это не распад свободного нейтрона. В этом случае нейтронное вещество будет превращаться в ядра тяжелых химических элементов, вроде урана.
При доставке на Землю, нейтронное вещество окажется сместью тяжелых химических элементов.

Собственно говоря, все химические элементы, кроме водорода - это продукт, выработавших свой энергетический ресурс звезд.

Для сравнения Плотность элемента урана  19,05 г/см^3. Температура плавления 1405,5 K. Температура кипения 4404,2 K.

Самый плотный элемент таблицы менделеева:
Осмий (плотность 22,6 г/см^3) тяжелее урана.

Плотность элемента зависит от того, сколько атомов может быть помещено в данный объем и от веса ядер. Следовательно, чем меньше атомный радиус атома и чем выше атомный номер ядра, тем больше плотность элемента. Очень малый атомный радиус осмия приводит к небольшому разделению металл-металл. Это небольшое атомное разделение наряду с относительно высоким атомным номером осмия приводит к высокой плотности осмия.

Плотность вещества и сильнейшая Гравитация возникает от ядерного синтеза в массивных звёздах.
Именно из этого утверждения следует, что на гравитацию влияет не только тяжесть вещества, а главная составляющая плотность вещества.

Чем плотнее вещество и чем оно меньше тем сильнее гравитационное поле. Но нельзя забывать, что это уже переработанные атомные элементы в звездах. И они лишь тонут в системе гравитации на определенных орбитах. Здесь необходимо видеть первопричину, т. е. все охлаждается абсолютным нулём. Сама же Гравитация тождественна конвекции звёздной системе. В конце-концов все звёзды замёрзнут и по конвекции их должно затянуть в точку сингулярности.

Собственно если нет Абсолютного ноля, то практически все элементы из таблицы Менделеева на земле имеют обратный процесс распада. Железо окисляется, уран превращается в свинец.

У радиоактивных элементов распад происходит с разной скоростью.

Гипотетически можно предположить, что после Большого взрыва всё будет расширяться дойдя до экватора сингулярности широт т. е. относительной температурной точки, после чего всё начнётся охлаждаться и закручиваться по линиям сингулярности в другую точку сингулярности.

Например, допустим Большой взрыв начался на южном полюсе земли, облетев по широтам, он закончиться на Северном полюсе.

Соответственно иэрархия гравитационных полей сожмется.

Сильные гравитационные поля в виде вселенной, далее слабее в виде галактик, и наконец гравитационые поля звёзд, далее планет их спутников, в итоге колапсируют в одну точку

В нашей солнечной системе иерархию гравитации можно проследить на следующем примере.

В гравитационном поле солнца: Юпитер менее плотный хотя по массе тяжелее, чем Венера, из-за этого он не так близко приближен к солнцу.
Плотность Юпитера составляет около 1,326 г/см^3, тогда как плотность Венеры составляет приблизительно 5,24 г/см^3.

Венера – 540 Н (9 м/с * 60 кг).
Земля – 600 Н (10 м/с * 60 кг).
Нептун – 660 Н (11 м/с * 60 кг).
Юпитер – 1440 Н (24 м/с * 60 кг).

Как видно из расчётов, Земля по показателю силы тяжести находится между гигантами, где на Сатурне и Уране она меньше, а на Юпитере и Нептуне выше. Причём стоит отметить, что на Юпитере ключевой фактор величины силы тяжести не только в его огромных размерах, но и в величине центробежного ускорения.

Зададимся вопросом: что же в Космосе ещё может быть плотнее, чем нейтронные звезды?

Гипотезу о существовании кварковых звёзд впервые предложили Д. Д. Иваненко и Д. Ф. Курдгелаидзе в 1965 году.

Космический объект, состоящий из так называемой «кварковой материи».
Пока неясно, является ли переход вещества в кварковое состояние обратимым, то есть перейдёт ли кварковая материя обратно в нейтронную при уменьшении давления.
Если масса звезды на главной последовательности лежала в интервале от 10 до 40 солнечных масс, то образуется нейтронная звезда, а если масса была больше - то черная дыра.

Согласно общей теории относительности, в черную дыру можно превратить любое тело — надо только его сжать до достижения критической плотности.

Радиус Солнца для этого надо довести до 3 километров, радиус Земли — до сантиметра. Ни Солнцу, ни нашей планете такая судьба не грозит, однако она постигает особо массивные звезды на последней стадии их жизни, когда они до конца сжигают свое термоядерное топливо и неудержимо сжимаются под действием собственной тяжести

Для образования чёрной дыры достаточно звезды с массой в 20 раз больше солнечной. Такие звёзды появляются из туманностей наподобие туманности Ориона.
Она представляет собой огромное облако ионизированного водорода и является областью активного звездообразования. 

Температура туманности составляет -272 градуса по Цельсию, что всего на 1 градус выше абсолютного нуля!

Туманность открыл Никола-Клод Фабри де Пейреск в 1610 году.
Туманность подсвечивается яркими звёздами Трапеции Ориона — молодого рассеянного звёздного скопления, расположенного внутри туманности.

Например:
Кварк-глюонная плазма, которую получают на земле - “горячая”. Охладить эту плазму привычными средствами не получается. Как только температура понижается, то кварки собираются в частицы по два, три кварка в каждой. Таковы законы микромира и квантовой механики.

Кварки могут существовать лишь внутри адронов и поэтому никогда не наблюдаются в свободном состоянии. Адроны бывают двух видов — барионы и мезоны. Каждый барион в кварковой модели предстает как комбинация трех кварков, а мезон — как связанное состояние кварка и антикварка.

Газ любой туманности сжимается под силой температуры абсолютного нуля, что приводит к нагреванию ядра. В конце концов, нагревание достигает такой температуры, что в туманности начинаются термоядерные реакции, водород превращается в гелий. Рождается звезда.

При сгорании водорода и гелия выделяется тепло, которое создаёт давление. Это давление позволяет звезде противостоять собственной гравитации. Но когда топливо (гелий и водород) заканчивается, массивная звезда больше не может противостоять своей гравитации и сжимается, превращаясь в чёрную дыру. Причём у массивных звёзд топливо заканчивается гораздо быстрее, чем у таких звёзд, как Солнце. Массивная звезда с массой в 20 раз больше солнечной живёт всего 7-8 миллионов лет.

Типичная черная дыра звездной массы имеет радиус 30 километров и плотность вещества более 200 млн тонн на кубический сантиметр. Для сравнения: чтобы Земля стала черной дырой, ее радиус должен составить 9 миллиметров.
Существует еще один вид черных дыр — сверхмассивные черные дыры, которые образуют ядра большинства галактик. Их масса в миллиард раз больше массы звездных черных дыр.

Плотность ядра черной дыры 10^15 г/см^3

Кварк-глюонная плазма — это такое состояние сильно взаимодействующей ядерной материи, в которой отдельные протоны и нейтроны словно растворяются друг в друге, и составляющие их кварки начинают свободно гулять по объему. Это состояние ядерного вещества может возникать при достаточно высоком давлении и температуре (примерно 2 трлн градусов, что в энергетических единицах отвечает энергии 200 МэВ).

Важная особенность чёрных дыр: гигантская масса и маленький размер.
Черную дыру возможно увидеть по газу, только так можно судить и о чёрном пятне внутри этого газового кольца - чёрной дыре. Самая чёткая область на фотографии - это горизонт событий, откуда газ уже точно не может вырваться.

Рядом с черной дырой газ достигает типичной температуры 10 миллионов градусов по Цельсию. Эти источники рентгеновского излучения черных дыр легко наблюдать по всему Млечному Пути, а также в близлежащих галактиках с помощью орбитальных рентгеновских обсерваторий.

От себя я добавлю, чтобы понять что такое молекулярное давление, исследуйте эксперимент.

Заполните пустую бочку горячим паром, плотно закупорите и резко бочку охладите.

Вы поймёте силу давления. А давление в массивных звездах это настолько сильное, что человеку образно невозможно представить.


Рецензии