Здравствуйте, Finder_b, Вы писали:

F_>Путь 1: есть такой интересный эффект — как эффект туннелирования. Суть в том что как бы не был высок потенциальный барьер — часть частиц его все равно преодолеет. То-есть даже в банальной луже периодически водород — преобразуется в гелий три. Просто это происходит настолько редко (одна частица в миллиарды лет), что этим пренебрегают. Но чем выше давление — тем ниже потенциальный барьер кулоновских сил. И у шара массой порядка звездной — давление внутри так высоко, и число частиц так велико, что эффектом туннелирования пренебрегать уже нельзя. При этом поверхность такого шара по отношению к его объему не очень велика — и теплоотдача будет мала. Поэтому начиная с какой-то массы шар начнет разогреваться самостоятельно

Ядро будет разогреваться и без спонтанных ядерных превращений.
Например, плотность жидкого водорода более чем в 10 раз меньше плотности воды, но в ядре нашего Солнца плотность водорода в 150 раз выше плотности воды, т.е. жидкость сжалась в 1500 раз.

Для обсуждаемого гипотетического случая не водорода, а шара из воды диаметром с наше Солнце, у меня на пальцах в грубых подсчётах выходило, что вода сожмётся примерно в 60 тыс раз, а это уже однозначный коллапс в нейтронную звезду.

Но! Мы обсуждали сценарий, когда вещество добавляется постепенно, чтобы поддерживать небольшую температуру унутре.
И задолго до коллапса в любом случае будет происходить разогрев при сжатии. И я оценивал в миллиарды миллиардов лет на весь процесс постепенного добавления вещества, чтобы не дать температуре повысится до значений, необходимых для возникновения ядерных реакций.

В твоём рассуждении про туннелирование надо учесть постепенность добавления вещества — туннелирование начнётся на ранних этапах, но его мощности будет недостаточно для лавинообразного поджига.
Плюс незначительность этого эффекта.

В любом случае, есть такая характеристика, как температура поджига при данном давлении — это мера необходимой энергии атомов в условиях данного давления, то бишь плотности, чтобы процесс приобрёл лавинообразный характер.
Например, при атмосферном давлении необходимо 100 млн градусов для реакций горения водорода, а при давлении внутри Солнца — 10 млн градусов.
При том что плотность вещества отличается на 3 порядка, разница по энергии достаточна всего на 1 порядок.
Продолжая экстраполяцию, при плотности водорода еще в тысячу раз большей, потребуется всё еще аж миллион градусов для стабильного поджига.
Но в этой области плотности уже давно произошёл коллапс в нейтронную звезду.


F_>Гравитационный наращивание массы — процесс медленный.

О, нет. ))
В сравнении со скоростью остывания — процесс весьма быстрый.
Главное, чтобы эта масса была где-то рядом в поле тяготения рождающейся звезды.


F_>Путь 2: Если мы будем добавлять массу быстро — активно охлаждая наш шар

А как ты его "активно охладишь", если подвижность сжатой жидкости ничтожна, а теплопроводность и того хуже?
Классическое тепло передаётся от ядра к внешним слоям звезды за десятки-сотни тыщ лет.
И в этом заключается проблема гипотетического сценария постепенного добавления вещества, с контролем температуры звезды. ))
Это миллиарды нынешних сроков жизни Вселенной...

Блин, у миниатюрной Земли за миллиарды лет ядро никак остыть не может, а в случае гораздо худшего отношения массы и внешней поверхности, типа как у Солнца, этот процесс, считай, бесконечен. ))


F_>Но при этом недостаточно быстро, то на величинах порядка массы коллапса в нейтронную звезду (что-то порядяка массы солнца, холодный шар коллапсирует легче горячего)

Именно, в холодном шаре получается достичь большего сжатия при том же давлении.
Поэтому, моё ИМХО таково, что в этом гипотетическом сценарии наиболее вероятным будет схлопывание в нейтронную звезду на некотором пределе, т.е. взрыв сверхновой.


F_>Нейтроны начнут трасмутировать элементы в более тяжелые с входом энергии в виде тепла и нейтрино.

При том давлении нейтроны уже ничего не смогут, кроме как коллапснуться в новое фазовое состояние вещества, бо никуда они нафик "вылетать" уже не смогут, нет в природе таких сил.
Например, от звезды, которое тяжелее Солнца в 1.3 раза, после коллапса в нейтронную звезду останется шарик что-то около 10 км диаметром.

А вот нейтрино да, будут излучены с чудовищной мощностью, какая и есть при взрыве сверхновых.


F_>Температура шара начнет очень быстро расти. То есть начнется ядерная реакция — которая перейдет в термоядерную.

Ну, мощности ядерных реакций и обратного бета-распада с одновременным коллапсом вещества несравнимы.
Это как в эпицентре ядерного взрыва хлопнуть еще и новогоднюю хлопушку. ))
Этот как наделать из 100 кг тротила новогодних свечей и палить постепенно несколько суток, или выделить ту же мощность за микросекунды.

Да и нет условий для лавинообразоного распространения ядерных реакций, вызванных размножением нейтронов, из-за конкурирующего их коллапса.

Коллапс в новое фазовое состояние — это ядерная реакция всех ядерных реакций, эдакая босс-реакция, включаюся в себя всевозможные пути слияний ядер на пути к ней.
Плотность нейтронной звезды больше плотности нуклонов в ядре атомов, это одно сплошное "ядро" мега-атома. ))

Сугубо на правах личного ИМХО, "строгой" границы м/у черными дырами и нейтронными звездами нет.
Просто в какой-то момент на графике масс нейтронных звёзд вторая космическая скорость на поверхности звезды достигает световой — вот тебе ЧД.
Но это на поверхности звезды.
Ниже поверхности звезды (с глубины примерно 1/7 от диаметра) тяготение опять падает.

И да, есть на этом графике еще более интересный участок.
Интересен он тем, что при погружении в однородное тело тяготение сначала чуть увеличивается.
Т.е., на этом графике будет такой участок нейтронных звезд, у которых тяготение уровня ЧД будет в слое некоторой толщины под подверхностью, но ниже и выше этого слоя — никаких ЧД-эффектов. ))

И эти рассуждения вокруг ЧД — это для фотонов, которые могут вырваться или не вырваться из поля тяготения.
А для имеющих массу нейтронов там вовсе без вариантов.
"Отскок" вещества при взрыве сверхновой во многом обусловлен чудовищной мощностью выброса нейтрино.
Т.е. мощность излучения такова, что отрывает внешние слои этого нейтронного мега-ядра.
При том что обычное вещество для нейтрино прозрачно, нейтрино может отбросить только уже сколлапсировавшееся вещество.


F_>Как это происходит в термоядерных бомбах. Дальше либо давление уравновесится фотонным газом термоядерной реакции — и коллапс остановится, либо произойдет горячий коллапс в нейтронную звезду за счет образования более тяжелых элементов (тяжелые атомы более компактны, что увеличивает гравитационную плотность при сохранении кулоновского барьера).

При коллапсе кулоновский барьер уже рояли не играет, т.к. он меньше сил гравитации.
Отсюда коллапс.
Плюс при большом сжатии "ядро" расплывается, теряет устойчивость, из-за близости электронного газа к ядру.
Ядро начинают покидать высокоэнергичные протоны, эти протоны поглощают электроны, уменьшая давление, т.е. повышая плотность — пошёл коллапс.


F_>Другое дело в том что — шар из воды состоит из весьма тяжелого элемента: 89% его массы это кислород. Так-что vdimas прав, и второй путь не возможен — шар из кислорода сразу коллапсирует в нейтронную звезду, термоядерные реакции будут недостаточно быстры чтобы остановить коллапс

Ну и кислород будет служить дополнительным замедлителем для нейтронов, препятствуя их рзмножению.
Собсно, вода и есть один из неплохих замедлителей.


F_>Возможно кислород даже слишком тяжел чтобы загореться как звезда.

Кислород горит у некоторых звёзд голубой последовательности, которые умеют накапливать железо.
Например, наше Солнце не будет накапливать железо унутре.
До него на месте нашей солнечной системы рванула звезда намного массивнее. ))


F_>То есть на малых массах шар будет остывать быстрее чем греется туннелированием, а на больших сразу коллапсирует в нейтронную звезду. В шаре из водорода, гелия или лития — однозначно начнется спонтанная термоядерная ядерная реакция, шар из хлора коллапсирует. Что будет с шаром из кислорода — нужно считать, при том достаточно нетривиальным образом. Это развлекухи на неделю минимум.

Да там исходное условие было — глубина океана 100 млн километров. ))
Я взял в ~150 раз более скромный размер нашего Солнца и грубо получил сжатие воды в 60 тыс раз в ядре.
Это без вариантов коллапс.
Но вот коллапс в ЧТ или нейтронную — это под вопросом.
У коллапсирующих в ЧТ звёзд намного больше радиус, вещество при коллапсе на ядро успевает разогнаться до околосветовых скоростей, и на некоторой фазе коллапса может случиться сила тяготения на поверхности звезды, достаточная для ЧД.
В случае же воды мы можем получить перевес отталкивания потоком нейтрино над полученнам через ускорение импульсом в сторону ядра.

Чтобы это подсчитать хотя бы грубо — это надо брать интеграл от интеграла, в общем да, надолго развлекаться. ))
Ну или численными методами...


F_>P.S. Могу быть не совсем прав, если есть какие-то коментарии с удовольствем выслушаю.

Я тебе больше скажу — даже я могу быть не совсем прав... ))
Бо мы тут обсуждаем невозможные сценарии, просто тренируемся в рассуждениях на эти темы.

Здравствуйте, Finder_b, Вы писали:

F_>Путь 1: есть такой интересный эффект — как эффект туннелирования. Суть в том что как бы не был высок потенциальный барьер — часть частиц его все равно преодолеет. То-есть даже в банальной луже периодически водород — преобразуется в гелий три. Просто это происходит настолько редко (одна частица в миллиарды лет), что этим пренебрегают. Но чем выше давление — тем ниже потенциальный барьер кулоновских сил. И у шара массой порядка звездной — давление внутри так высоко, и число частиц так велико, что эффектом туннелирования пренебрегать уже нельзя. При этом поверхность такого шара по отношению к его объему не очень велика — и теплоотдача будет мала. Поэтому начиная с какой-то массы шар начнет разогреваться самостоятельно

Ядро будет разогреваться и без спонтанных ядерных превращений.
Например, плотность жидкого водорода более чем в 10 раз меньше плотности воды, но в ядре нашего Солнца плотность водорода в 150 раз выше плотности воды, т.е. жидкость сжалась в 1500 раз.

Для обсуждаемого гипотетического случая не водорода, а шара из воды диаметром с наше Солнце, у меня на пальцах в грубых подсчётах выходило, что вода сожмётся примерно в 60 тыс раз, а это уже однозначный коллапс в нейтронную звезду.

Но! Мы обсуждали сценарий, когда вещество добавляется постепенно, чтобы поддерживать небольшую температуру унутре.
И задолго до коллапса в любом случае будет происходить разогрев при сжатии. И я оценивал в миллиарды миллиардов лет на весь процесс постепенного добавления вещества, чтобы не дать температуре повысится до значений, необходимых для возникновения ядерных реакций.

В твоём рассуждении про туннелирование надо учесть постепенность добавления вещества — туннелирование начнётся на ранних этапах, но его мощности будет недостаточно для лавинообразного поджига.
Плюс незначительность этого эффекта.

В любом случае, есть такая характеристика, как температура поджига при данном давлении — это мера необходимой энергии атомов в условиях данного давления, то бишь плотности, чтобы процесс приобрёл лавинообразный характер.
Например, при атмосферном давлении необходимо 100 млн градусов для реакций горения водорода, а при давлении внутри Солнца — 10 млн градусов.
При том что плотность вещества отличается на 3 порядка, разница по энергии достаточна всего на 1 порядок.
Продолжая экстраполяцию, при плотности водорода еще в тысячу раз большей, потребуется всё еще аж миллион градусов для стабильного поджига.
Но в этой области плотности уже давно произошёл коллапс в нейтронную звезду.


F_>Гравитационный наращивание массы — процесс медленный.

О, нет. ))
В сравнении со скоростью остывания — процесс весьма быстрый.
Главное, чтобы эта масса была где-то рядом в поле тяготения рождающейся звезды.


F_>Путь 2: Если мы будем добавлять массу быстро — активно охлаждая наш шар

А как ты его "активно охладишь", если подвижность сжатой жидкости ничтожна, а теплопроводность и того хуже?
Классическое тепло передаётся от ядра к внешним слоям звезды за десятки-сотни тыщ лет.
И в этом заключается проблема гипотетического сценария постепенного добавления вещества, с контролем температуры звезды. ))
Это миллиарды нынешних сроков жизни Вселенной...

Блин, у миниатюрной Земли за миллиарды лет ядро никак остыть не может, а в случае гораздо худшего отношения массы и внешней поверхности, типа как у Солнца, этот процесс, считай, бесконечен. ))


F_>Но при этом недостаточно быстро, то на величинах порядка массы коллапса в нейтронную звезду (что-то порядяка массы солнца, холодный шар коллапсирует легче горячего)

Именно, в холодном шаре получается достичь большего сжатия при том же давлении.
Поэтому, моё ИМХО таково, что в этом гипотетическом сценарии наиболее вероятным будет схлопывание в нейтронную звезду на некотором пределе, т.е. взрыв сверхновой.


F_>Нейтроны начнут трасмутировать элементы в более тяжелые с входом энергии в виде тепла и нейтрино.

При том давлении нейтроны уже ничего не смогут, кроме как коллапснуться в новое фазовое состояние вещества, бо никуда они нафик "вылетать" уже не смогут, нет в природе таких сил.
Например, от звезды, которое тяжелее Солнца в 1.3 раза, после коллапса в нейтронную звезду останется шарик что-то около 10 км диаметром.

А вот нейтрино да, будут излучены с чудовищной мощностью, какая и есть при взрыве сверхновых.


F_>Температура шара начнет очень быстро расти. То есть начнется ядерная реакция — которая перейдет в термоядерную.

Ну, мощности ядерных реакций и обратного бета-распада с одновременным коллапсом вещества несравнимы.
Это как в эпицентре ядерного взрыва хлопнуть еще и новогоднюю хлопушку. ))
Этот как наделать из 100 кг тротила новогодних свечей и палить постепенно несколько суток, или выделить ту же мощность за микросекунды.

Да и нет условий для лавинообразоного распространения ядерных реакций, вызванных размножением нейтронов, из-за конкурирующего их коллапса.

Коллапс в новое фазовое состояние — это ядерная реакция всех ядерных реакций, эдакая босс-реакция, включаюся в себя всевозможные пути слияний ядер на пути к ней.
Плотность нейтронной звезды больше плотности нуклонов в ядре атомов, это одно сплошное "ядро" мега-атома. ))

Сугубо на правах личного ИМХО, "строгой" границы м/у черными дырами и нейтронными звездами нет.
Просто в какой-то момент на графике масс нейтронных звёзд вторая космическая скорость на поверхности звезды достигает световой — вот тебе ЧД.
Но это на поверхности звезды.
Ниже поверхности звезды (с глубины примерно 1/7 от диаметра) тяготение опять падает.

И да, есть на этом графике еще более интересный участок.
Интересен он тем, что при погружении в однородное тело тяготение сначала чуть увеличивается.
Т.е., на этом графике будет такой участок нейтронных звезд, у которых тяготение уровня ЧД будет в слое некоторой толщины под подверхностью, но ниже и выше этого слоя — никаких ЧД-эффектов. ))

И эти рассуждения вокруг ЧД — это для фотонов, которые могут вырваться или не вырваться из поля тяготения.
А для имеющих массу нейтронов там вовсе без вариантов.
"Отскок" вещества при взрыве сверхновой во многом обусловлен чудовищной мощностью выброса нейтрино.
Т.е. мощность излучения такова, что отрывает внешние слои этого нейтронного мега-ядра.
При том что обычное вещество для нейтрино прозрачно, нейтрино может отбросить только уже сколлапсировавшееся вещество.


F_>Как это происходит в термоядерных бомбах. Дальше либо давление уравновесится фотонным газом термоядерной реакции — и коллапс остановится, либо произойдет горячий коллапс в нейтронную звезду за счет образования более тяжелых элементов (тяжелые атомы более компактны, что увеличивает гравитационную плотность при сохранении кулоновского барьера).

При коллапсе кулоновский барьер уже рояли не играет, т.к. он меньше сил гравитации.
Отсюда коллапс.
Плюс при большом сжатии "ядро" расплывается, теряет устойчивость, из-за близости электронного газа к ядру.
Ядро начинают покидать высокоэнергичные протоны, эти протоны поглощают электроны, уменьшая давление, т.е. повышая плотность — пошёл коллапс.


F_>Другое дело в том что — шар из воды состоит из весьма тяжелого элемента: 89% его массы это кислород. Так-что vdimas прав, и второй путь не возможен — шар из кислорода сразу коллапсирует в нейтронную звезду, термоядерные реакции будут недостаточно быстры чтобы остановить коллапс

Ну и кислород будет служить дополнительным замедлителем для нейтронов, препятствуя их рзмножению.
Собсно, вода и есть один из неплохих замедлителей.


F_>Возможно кислород даже слишком тяжел чтобы загореться как звезда.

Кислород горит у некоторых звёзд голубой последовательности, которые умеют накапливать железо.
Например, наше Солнце не будет накапливать железо унутре.
До него на месте нашей солнечной системы рванула звезда намного массивнее. ))


F_>То есть на малых массах шар будет остывать быстрее чем греется туннелированием, а на больших сразу коллапсирует в нейтронную звезду. В шаре из водорода, гелия или лития — однозначно начнется спонтанная термоядерная ядерная реакция, шар из хлора коллапсирует. Что будет с шаром из кислорода — нужно считать, при том достаточно нетривиальным образом. Это развлекухи на неделю минимум.

Да там исходное условие было — глубина океана 100 млн километров. ))
Я взял в ~150 раз более скромный размер нашего Солнца и грубо получил сжатие воды в 60 тыс раз в ядре.
Это без вариантов коллапс.
Но вот коллапс в ЧТ или нейтронную — это под вопросом.
У коллапсирующих в ЧД звёзд намного больше радиус, вещество при коллапсе на ядро успевает разогнаться до околосветовых скоростей, и на некоторой фазе коллапса может случиться сила тяготения на поверхности звезды, достаточная для ЧД.
В случае же воды мы можем получить перевес отталкивания потоком нейтрино над полученным через ускорение импульсом в сторону ядра.

Чтобы это подсчитать хотя бы грубо — это надо брать интеграл от интеграла, в общем да, надолго развлекаться. ))
Ну или численными методами...


F_>P.S. Могу быть не совсем прав, если есть какие-то коментарии с удовольствем выслушаю.

Я тебе больше скажу — даже я могу быть не совсем прав... ))
Бо мы тут обсуждаем невозможные сценарии, просто тренируемся в рассуждениях на эти темы.