Гравитон в приюте вакуума

Твёрдый водород — это агрегатное состояние водорода с температурой плавления -259,2 °C и плотностью 0,08667 г/см^3 при -262 °C. Представляет собой белую снегоподобную массу с кристаллами гексагональной сингонии.

Основные свойства твёрдого водорода:
При обычных давлениях является диэлектриком.
При давлениях около 75–150 ГПа происходит фазовый переход в состояние с заторможенным вращением молекул.
При давлениях более 300 ГПа водород может переходить в металлическое состояние.

Металлический водород действительно обладает магнитными свойствами, однако его магнитное поведение имеет свои особенности.

Согласно теоретическим расчётам, водород в металлическом состоянии может существовать в нескольких магнитных фазах:
В определённых условиях он способен образовывать антиферромагнитную фазу.
При определённых параметрах давления и температуры может переходить в ферромагнитное состояние.

Металлический водород проявляет себя как парамагнетик, подобно другим металлическим элементам. При этом существует вероятность, что при достаточно высоком давлении и низкой температуре он может переходить в сверхпроводящее состояние.

В условиях планет-гигантов (например, Юпитера), где присутствует вращающийся жидкий металлический водород, способен создавать планетарное магнитное поле аналогично тому, как это происходит с жидким металлическим ядром других небесных тел.

На примере планеты Юпитера можно логически предположить как образовываются звезды.

Юпитер действительно обладает потенциалом стать звездой, но для этого требуется значительное увеличение его массы.

Чтобы превратиться в звезду, Юпитеру необходимо соответствовать нескольким ключевым условиям:

Химический состав. Планета на 89% состоит из водорода, что соответствует требованиям для звезды.

Внутреннее давление. Необходимо создать достаточное давление для начала термоядерных реакций.

Масса. Это главное препятствие для превращения Юпитера в звезду.

Для того чтобы Юпитер стал даже самым маленьким красным карликом, ему нужно увеличить свою массу примерно в 80 раз. Это означает, что к нему нужно добавить массу, равную 79 таким же планетам. Суммарная масса всех планет Солнечной системы (кроме Солнца) меньше этого значения.

При достижении абсолютного нуля (-273,15°C) водород (как и любые другие вещества) сжимается из-за полной остановки теплового движения частиц.
Это происходит по следующим причинам:

Тепловое движение частиц при абсолютном нуле полностью прекращается. Молекулы водорода перестают хаотично двигаться и «застывают» на месте.

Взаимодействие молекул усиливается при понижении температуры. Когда температура приближается к абсолютному нулю, силы взаимодействия между молекулами становятся настолько сильными, что газ переходит в жидкое, а затем и в твёрдое состояние.

Объём вещества резко уменьшается при конденсации. Когда водород переходит из газообразного состояния в жидкое, а затем в твёрдое, его объём значительно сокращается.

Давление газа падает до нуля при достижении абсолютного нуля, так как давление — это результат ударов молекул о стенки сосуда. При остановке движения молекул давление исчезает.

Важно отметить, что абсолютный ноль является предельной температурой, ниже которой невозможно охладить никакое вещество, так как дальнейшее сжатие теряет физический смысл — объём не может быть отрицательным.

Сжатие газа в вакууме происходит из-за особенностей молекулярного строения газов и их физических свойств.

Основные причины сжимаемости газа:
Большое расстояние между молекулами газа по сравнению с их размерами.
В газах частицы находятся на значительном удалении друг от друга, что позволяет им сближаться при внешнем воздействии.
Низкая плотность газовой среды. Из-за разреженности частиц силы взаимодействия между ними минимальны, что делает газ податливым к сжатию.

Слабые межмолекулярные связи. Частицы газа практически не связаны друг с другом, что позволяет им свободно перемещаться и сближаться при повышении давления.

При сжатии газа в вакууме происходит следующее:
Внешнее давление заставляет молекулы двигаться ближе друг к другу.
Объём, занимаемый газом, уменьшается.
Плотность газа увеличивается.
При этом, согласно закону Бойля-Мариотта, давление газа возрастает обратно пропорционально уменьшению объёма.

В вакууме отсутствуют внешние препятствия для сжатия, что делает процесс более эффективным. При этом газ можно сжимать до тех пор, пока расстояние между молекулами не станет сравнимым с их размерами, после чего газ начнёт переходить в жидкое состояние.

Вакуум является идеальным диэлектриком в обычном состоянии. Это объясняется тем, что в вакууме отсутствуют какие-либо частицы (атомы или молекулы), которые могли бы проводить электрический ток.

Однако важно понимать, что вакуум нельзя однозначно отнести к диэлектрикам в классическом понимании.

Существует особый механизм прохождения тока через вакуум — термоэлектронная эмиссия. Это явление заключается в том, что при нагревании металла он начинает испускать электроны, которые могут свободно двигаться в вакууме.

Под давлением водород нагревается, испускает электроны и превращается в плазму.



Хотя вакуум сам по себе является диэлектриком, при определённых условиях он может проводить электрический ток, что широко используется в современной электронике.

Водород в вакууме не разлетается бесконтрольно по нескольким важным причинам:

Вакуум оказывает сопротивление движению частиц. Для преодоления этого сопротивления требуется определённая энергия, и чем больше частица, тем больше энергии необходимо для её движения.

Собственные свойства частиц. Частицы водорода, двигаясь в вакууме, деформируются, но сохраняют свои размеры благодаря способности материи, из которой они состоят, к соединению. При падении плотности частицы начинают “сжиматься” обратно.

Плотность распределения. Частицы в вакууме не могут иметь одинаковую плотность даже в состоянии покоя, что препятствует их полному слиянию или бесконтрольному разлету.

Структурные особенности вакуума. Вакуум содержит особые структуры, которые:
выдерживают высокое давление,
не влияют на проходящие частицы,
обеспечивают пути для движения частиц.

Гравитационные факторы. Гравитация играет роль в удержании частиц в определённых структурах, предотвращая их полный разлет.

Таким образом, водород в вакууме находится в динамическом равновесии, где силы сопротивления вакуума, свойства самих частиц и структурные особенности среды обеспечивают стабильность их распределения и взаимосвязь.