Здравствуйте, vdimas, Вы писали:

V>Здравствуйте, B0FEE664, Вы писали:

V>>>Если предположить некую постепенность, поддерживать не более 20 градусов по всей толще — то да, не зажжётся никогда.
BFE>>А разве это не противоречит?:
V>>>Даже если предположить вещество в космосе температуры, близкой к абсолютному 0-лю, то ядерная реакция всё-равно возникнет на некотором пределе массы,

V>А если массу добавлять постепенно, чтобы не давать веществу разогреваться, то происходящее будет иным — на каком-то пределе произойдёт коллапс в нейтронную звезду.
Небольшое уточнения. Насколько я понимаю, это только один из трех вариантов развития процесса. ВОт два оставшихся.

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, при том чем горячее он будет становится, тем выше энергия частиц и тем легче будет преодолеваться потенциальны барьер. Процесс будет лавинным, пока в шаре не зажжется полноценная термоядерная реакция и давление не уравновесится выделившимся фотонами (фотонным газом). Как это и происходит с реальными звездами. Гравитационный наращивание массы — процесс медленный . И звезда банально успевает остыть, до температур ниже термоядерных. При том приток энергии — в основном идет у поверхности — что только облегчает остывание.


Путь 2: Если мы будем добавлять массу быстро — активно охлаждая наш шар, гигантским космическим куллером (хотел бы я на него посмотреть). Но при этом недостаточно быстро, то на величинах порядка массы коллапса в нейтронную звезду (что-то порядяка массы солнца, холодный шар коллапсирует легче горячего), начнется массовый обратный бета распад, и образование нейтронов. Нейтроны начнут трасмутировать элементы в более тяжелые с входом энергии в виде тепла и нейтрино. Температура шара начнет очень быстро расти. То есть начнется ядерная реакция — которая перейдет в термоядерную. 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).

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, и скорее ускорят его. Возможно кислород даже слишком тяжел чтобы загореться как звезда. 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.

Путь 3: Если мы добавим массу быстро (порядка дней), активно охлаждая. Или выберем достаточно тяжелые элементы. Тогда
V> на каком-то пределе произойдёт коллапс в нейтронную звезду.
V>Пошагово этот процесс выглядит так:
V>- атомы водрода начинают превращаться в нейтроны (вернее, протоны в атомах любого вещества, происходит обратный бета-распад), нейтроны уплотняются, плотность вещества возрастает на 5 порядков;
V>- в процессе образования нейтронов выделяется огромная мощность излучения нейтрино;
V>- остальное вещество коллапсирует в получившееся пустое пространство в сторону уменьшегося на порядки ядра, разгоняется до околосветовых скоростей;
V>- разоганнное вещество ударяется о ядро и отлетает обратно, подгоняемое чудовищным выбросом нейтрино (уплотнённое вещество для нейтрино непрозрачно), происходит взрыв сверхновой.

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

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.
Плюс разделение воды на кислород и водород с потреблением энергии, где кислород будет скапливаться в ядре, а водород выталкиваться к более холодным и менее плотным слоям.

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.

В реальной жизни, если ограничить эксперимент хотя бы миллиардом-другим лет, при постепенном добавлении воды к объёму вспыхнет звезда, причём, она сразу перейдёт в стадию красного гиганта, бо кислород унутре будет оседать в ядре, а загорится слой водорода над ядром — вот тебе устройство красного гиганта.

При дальнейшем подбрасывании топлива-воды звезда уйдёт в голубую последовательность, ядро разогреется до реакций более выскогого порядка, где в конце будут элементы, близкие к железу.

Здравствуйте, vdimas, Вы писали:

V>Здравствуйте, Finder_b, Вы писали:

F_>>Путь 1: есть такой интересный эффект — как эффект туннелирования. У шара массой порядка звездной — давление внутри так высоко, и число частиц так велико, что эффектом туннелирования пренебрегать уже нельзя. Поэтому начиная с какой-то массы шар начнет разогреваться самостоятельно
V>Ядро будет разогреваться и без спонтанных ядерных превращений.
Согласен. Но мы рассматриваем гипотетический случай самоподжига реакции ядерного синтеза, от большой массы холодного вещества. Я сделал предположение что из-за эффектов туннелирования, оно таки загорится.

V>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.
Да. Согласен полностью. Просто по моим преставлениям — если добавить много вещества одновременно, произойдет разогрев сжатием, зажжется термоядерная реакция, и выделившийся фотонный газ остановит коллапс. Если же добавлять вещество постепенно миллионы лет, то за это время звезду разогреет тунелированием, и тоже зажжет термоядерную реакцию.

V>Но! Мы обсуждали сценарий, когда вещество добавляется постепенно, чтобы поддерживать небольшую температуру унутре.
V>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.
V>В твоём рассуждении про туннелирование надо учесть постепенность добавления вещества — туннелирование начнётся на ранних этапах, но его мощности будет недостаточно для лавинообразного поджига.
V>Плюс незначительность этого эффекта.
Тут фишка в том — что на тех давлениях — на которых начнется обратный бетта распад — тунелирование не будет незначительным процессом. В строгом смысле этого слова, термоядерный синтез легких элементов вообще не очень возможен. Когда одно ядро проникает в другое, то общему ядру сообщается энергия — равная энергии связи, то есть достаточная для того чтобы разрушить ядро. Если сообщить ядру атома — достаточно энергии для преодоления кулоновского барьера, с небольшим запасом. То этот небольшой запас + энергия связи просто окажутся выше энергии сил удерживающих ядро вместе. Так как квантовые законы запрещают фемионам оставаться вместе, эта свободная энергия мгновенно разорвет ядро на части до того как, ядро успеет испустить гамма-квант (на это требуется чудовищно много времени, порядка нескольких наносекунд). Тяжелое ядро еще может отделаться сбросом альфа-частицы, но легкие ядра такой возможности лишены. У них надежа только на маловероятные события типа бетта-распада и очень быстрого сброса гамма-кванта. Поэтому любой ядерный синтез легких элементов идет за счет эффектов туннелирования, чтобы после слияния энергии оказывалось не достаточно для мгновенного распада. Физики называют это все умными словами, типа скорости реакции, сечения захвата и т.п. Но на самом деле это все эффекты туннелирования. И при взрыве термоядерной бомбы ни кто не жалуется на их скорость. Прямой синтез с адекватными скростями возможен только для тяжелых элементов, особенно для элементов в районе железа. Собственно по этому эти самые тяжелые элементы и наблюдаются в природе.

V>Плюс разделение воды на кислород и водород с потреблением энергии, где кислород будет скапливаться в ядре, а водород выталкиваться к более холодным и менее плотным слоям.
Я честно говоря не думаю что произойдет полное разделение. Так как для разделения — нужно сильное гравитационное воздействие (гравитационный колодец), а как это не странно в ядре звезд царит почти полная антигравитация. Более того антигравитация царит внутри черной дыры, по этому сфера шварцшильда — именно что сфера. А что находится за ней вообще не вообразимо на текущем уровне развития физики. В зонах, где гравитация все таки есть, будут сильные конвективные потоки, которые все перемешают, даже при крохотных разницах температур (если судить по газовым гигантам, при крохотных разницах они будут даже сильнее). Такчто какое-то разделение возникнет, но не думаю что сильное. В поддержку моей точки зрения говорит то — что тяжелые элементы и не думаю собираться в центре сонца. С другой стороны перед нами пример Земли. В общем, наши гипотезы о тому будет ли собираться кислород, в центре или нет, с научной точки зрения, обе правильные. При том одновременно . На самом деле это не имеет значения, водорода в воде слишком мало чтобы он на что-то повлиял.

V>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.
Увы такой температуры нет, скорость синтеза будет изменяться по кривой, в виде горба крайне хитрой формы, чем то напоминающему логнормальное распределение. И даже форма этого горба высосана из пальца. Реальных запусков токамаков в режиме синтеза в мире было по пальцам рук можно пересчитать. Ждем запуска ITER. Он собственно и призван установить форму это горба, и много чего еще. Там научного оборудования напихано в 6 раз больше чем собственно самого токомака. Еще квантуха говорит что на распределении еще и пики должны быть, но мы их почему то не наблюдаем. Просто инвестарам нельзя говорить что мы вообще не вдуплям совершено что там происходит, и чтобы начать хоть что-то вдуплять нам нужна игрушка за 19 миллиардов евро, которая нормально работать не будет в принципе, и с некоторой вероятностью вообще разлетится на части. В главном физики не врут, если итер удаться запустить, то мы будем точно знать как строить теромядерные реакторы — а детали кому они нужны?

Я конечно немного художественно преувеличиваю, но именно что немного.

V>Например, при атмосферном давлении необходимо 100 млн градусов для реакций горения водорода, а при давлении внутри Солнца — 10 млн градусов.
100 млн градусов. Это кажется что-то районе в пика реакции дейтерий тритий при давлении 1/100 от атмосферного. Насколько помню, протий при такой температуре только начинает хоть-както заметно реагировать. Лень смотреть справочники. Вообще обжать жгут плазмы до атмосферного давления — это мечта. Вообще сейчас задумался как идет реакция протий-протий в звездах. Если бы я незнал что в солнечном ветре много гелия три, то вообще сказал бы что она невозможна. Наверное там гелий два распадатеся через бетту в дейтерий. Но это же просто пипец как медленно будет. Сейчас допишу и пойду читать матчасть.

V>При том что плотность вещества отличается на 3 порядка, разница по энергии достаточна всего на 1 порядок.
V>Продолжая экстраполяцию, при плотности водорода еще в тысячу раз большей, потребуется всё еще аж миллион градусов для стабильного поджига.
V>Но в этой области плотности уже давно произошёл коллапс в нейтронную звезду.
+1 полностью согласен.

F_>>Гравитационный наращивание массы — процесс медленный.
V>О, нет. ))
V>В сравнении со скоростью остывания — процесс весьма быстрый.
V>Главное, чтобы эта масса была где-то рядом в поле тяготения рождающейся звезды.
V>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. ))
По меркам температур термоядерных реакций, земля это просто кусок глубоко и полностью промороженного льда. Тут надо помнить что скорость остывания в космосе это четвертая степень от температуры. Мы в жизни не сталкиваемся с величинами четвертого порядка, по этому она растет контр-интуитивно. Для примера набросал расчеты, не очень точные но для форума сойдет. Теплоемкость плазмы взята популярным ядерной физике способом — пол палец потолок.

	Адский матан

Например если термоядерная реакция внутри солнца остановится, то его поверхность остынет на 1000 градусов (одну шестую), всего за 11±4 тысячи лет (тепловые процессы не имеют инерции и равномерны). Если я не чего не путаю, то на тех давлениях и температурах что внутри звезды, вандервальсовским разогревом можно пренебречь. Основной нагрев будет термодинамическим, и тормозным. То есть от того что гравитация совершает работу по сжатию звезды, и от того что падающее вещество тормозится об поверхность. Но оба эти процесса в основном разогревают поверхность, и чтобы зажечь звезду поверхность должна разорется до сопоставимых с температурой ядерного синтеза величины. И тут все становится вообще забавно. Звезда массой с солнце и его диаметром остынет с одного миллона градусов два раза всего за 7±3 дней если пренебречь теплопроводностью. Дней, не лет. Поверхность остынет еще быстрее. Это при том что при миллионе градусов ядерный синтез только начинает ускорятся. Сколько миллионов лет займет коллапс газо-пылевого облака?

Не совсем уверен по поводу нагрева — физика высоких давлений это вообще не мое. Но скорость остывания поразила даже меня. Я думал будет что-то в районе месяца.

Кстати не предается ждать миллиарды лет пока наш гипотетический водный шар остынет. Достаточно принять допустимой температуру в 100 000 градусов, и хорошенько его перемешивать. И мы справимся всего за несколько десятков лет. При его размерах с перемешиванием вполне справится конвекция. Она там будет какой-то бешенной, по моим прикидкам у поверхности потоки будут двигаться с околозвуковыми скоростями. И даже на глубине скорости будут километры в секунду. Впрочем при размерах нашего шара это все равно месяцы на полный круг.

F_>>Путь 2: Если мы будем добавлять массу быстро — активно охлаждая наш шар
V>А как ты его "активно охладишь", если подвижность сжатой жидкости ничтожна, а теплопроводность и того хуже?
Мы же рассуждаем о гипотетеческом шаре из воды деметром с наше солнце? Гипотетическим куллером на тепловых трубках длинной в сотню световых лет . Я почему то думал в таком шаре вещество будет в сверх-металическом состоянии с совершенно безумной теплопроводностью. Хотя пишут что нет. Хотя источник подозрительный, надо еще копать. Век живи век учись.

V>Классическое тепло передаётся от ядра к внешним слоям звезды за десятки-сотни тыщ лет.
Звезды крайне неоднородны . В центре они фактически полые. Шарики — надутые фотонным газом. Там тепло собственно задерживается долго. ПОсле достижения конвективных областей, оно будет донесено до поверхности за годы.

V>И в этом заключается проблема гипотетического сценария постепенного добавления вещества, с контролем температуры звезды. ))
V>Это миллиарды нынешних сроков жизни Вселенной...
Вполне возможно. Мы же говорим про гипотетический сценарий. Внутри нашего шара тоже может сформироваться металлическое ядро, в котором конвекция не возможна.

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)
V>Именно, в холодном шаре получается достичь большего сжатия при том же давлении.
V>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.
V>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.
V>Например, от звезды, которое тяжелее Солнца в 1.3 раза, после коллапса в нейтронную звезду останется шарик что-то около 10 км диаметром.
Ты вообще идеально описываешь то что будет происходить после начала коллапса. Гораздо лучше чем мог бы я. Но давай разберем как будет это коллапс начинаться? И то почему звезды не каллаписируют сразу, а сначала долгое время горят. Основная проблема в том — что нейтроны нехотят оставаться вместе. Им это запрещают законы квантовой механики. Плюс нейтроны нейтральны только для внешнего наблюдателя, а внутри они состоят из вполне себе заряженных кварков, и все бы было хорошо если бы нейтроны в ядре были отдельными частицами, но ядро это просто хаотичное облако кварков которые хаотично "летают" (не совсем правильно говорить о перемещении квантовых частиц) во всех направлениях. Пытаясь "разлетется" как можно дальше. Единственная структура которую — удалось проследить, что они любят "летать" группами по 12 (поле полности вероятнсоти уплотняется в гурппах по 12). Все что удерживает эти кварки, вместе это чудовищные силы ядерных взаимодействий. Но ядерные силы очень короткодействующие, и стоит двум частям ядра "разлетется" хоть немного дальше, как это ядро разовьет не взирая не на что. Чтобы начался коллапс — должна возникнуть некая точка кристаллизации, центр будущего каллапса. Состоящий целиком из нейтронов, и не просто возникнуть, но и просуществовать какое-то чудовищное длительно время, порядка сотен наносекунд, чтобы долететь до соседнего центра коллапса. Но как только такой центр возникнет, его начнут рвать все ядерные силы, от квантовых до кулоновских. Притом с силами чудовищными даже по меркам макромира. Почти ни какое давление не сможет это остановить. В общем этот центр коллапса распадется за меньше чем наносекунду. Единственный шанс для него уцелеть — то если он начнет расти со скоростью быстрее чем распродается. А распадаться он будет ну очень быстро. Чтобы он мог расти вокруг него должно быть много материала — тяжелых атомов, объединение с легкими займет столько же времени, а массы добавит пшик. Должно быть представлено много свободных нейтронов — с ними соединятся гораздо легче. И совершенно точно не должно быть ни каких мешающих процессу фотонов — которые замедляю реакцию расталкивая атомы. И даже так, будут происходить какие-то задержки. Подлетело ядро не стем спином. Нейтрон прошел через центр коллапса даже не заметив его, да еще и ототкнул атом с другой стороны. Отвалился не один крупный кусок, а куча мелких и посбивало все подлетающие частицы. Фигачащие во все стороны нейтрино начали цепляться за подлетающу материю. Точка выросла создала физический вакум, и в физическом вакууме вскипела квантовая пена. Что угодно и все вместе. Любое событие и центр коллапса распадется, просто по тому что он распадается очень быстро и непрерывно. По этому должны возникать миллиарды таких точек нейтронной кристаллизации в секунду, чтобы хоть один центр коллапса имел шансы дожить до встречи с соседом.

А откуда возникнут все эти центры коллапса? Для этого в звезде должно быть либо очень много свободных нейтронов, либо много атомов перегруженный нейтронами, и мало фотонного газа. Если по со вторым требованием у нас все хорошо, термоядерной реакции нет, фотонам брататься неоткуда. То откуда возьмутся нейтроны? Из обратного бета-распада. Тесть чтобы начался нейтронный коллапс — обратный бетта-распад уже должен идти длительное время. Вообще, не меньше секунд. В реальности не меньше десятилетий. И даже если удаться начать образование ценров нейтронного коллапса без обратного распада, на что будут распадаться все те миллиарды центров в секунду? На свободные нейтроны. Что логично. А свобоные нейтроны — это ядерные реакции.

F_>>Температура шара начнет очень быстро расти. То есть начнется ядерная реакция — которая перейдет в термоядерную.
V>Ну, мощности ядерных реакций и обратного бета-распада с одновременным коллапсом вещества несравнимы.
Полностью согласен!

V>Это как в эпицентре ядерного взрыва хлопнуть еще и новогоднюю хлопушку. ))
Ты не поверишь насколько точно нужно расчитывать современную термоядерную бомбу. На счет хлопушки не уверен, но даже сотни грамм тратила заложенных не туда хватит чтобы превратить 50 килотонны ядерный взрыв в ну очень грязный пшик который с трудом повалит несколько соседних домов. Но я понял твою мысль и согласен с ней. Ядерный поджик не может не остановить или даже както повлиять на начавшийся нейтронный коллапс. Здесь я с тобой согалсен. Но он может создать условия подходащие для начала коллапаса, или наоборт не дать ему начатся.


V>Этот как наделать из 100 кг тротила новогодних свечей и палить постепенно несколько суток, или выделить ту же мощность за микросекунды.
Очень удачная аналогия! Да если нейтронный коллапс перешел китическую черту (100 кг тратила рвануло в одном месте) — его уже не остановить. Но в звезде тратил представлен даже не свечами, а свечками для детского тортика. И если начать закидывать эти свечи в ядерную печь по одной, можно хорошенько прогреть нашу звезду так не разу и не бахнув.


V>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.
V>Плотность нейтронной звезды больше плотности нуклонов в ядре атомов, это одно сплошное "ядро" мега-атома. ))
Да. Остановить начавшийся нейтронный коллапс жалкими ядерными реакциями не возможно. Тут фишка в другом, ядерные реакции и нейтронный коллапс вызываются одними и теми же причинами. При том ядерные реакции начнутся задолго до нейтронного коллапса. При том их интенсивность будет сопоставима с интенсивностью в эпицентре ядерного взрыва. На порядки медленней но сопоставима. Многочисленные опыты показали что в эпицентре ядерного взрыва вещество быстро нагревается до очень высоких температур, пригодных для ядерного синтеза. Если взять тяжелые атомы, типа кальция, то "за долго" будет означать миллисекунды, а сверх-сжатая ударная волна смешанная с нейтронами создаст идеальные условия для зарождения коллапса. Это как крохотный детонатор закинутый в склад с тротилом. Да, формально, энергия двухграммного детонатора не достаточна чтобы разнести воинскую часть, на деле же... Если же мы возьмем кислород — задолго будет означать сотни лет. Да интенсивность ядерных реакций будет в сотни раз ниже чем с кальцием. И даже же медленней чем в эпицентре ядреного взрыва.

V>Сугубо на правах личного ИМХО, "строгой" границы м/у черными дырами и нейтронными звездами нет.
Не имею достоверных знаний по черным дырам. Поскипал.

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).
V>При коллапсе кулоновский барьер уже рояли не играет, т.к. он меньше сил гравитации.
Да. Оставить начавшийся коллапс не возможно. Но вопрос: начнется ли коллапс? Для того чтобы он начался, нужно чтобы сошлось много факторов. В частности должна быть большая гравитация. А для большой гравитации нужна высокая плотность материи. С легкими атомами обеспечить высокую плотность материи сложно.

V>Отсюда коллапс.
V>Плюс при большом сжатии "ядро" расплывается, теряет устойчивость, из-за близости электронного газа к ядру.
V>Ядро начинают покидать высокоэнергичные протоны, эти протоны поглощают электроны, уменьшая давление, т.е. повышая плотность — пошёл коллапс.
Честно говоря, что-то не понял мысль. Выход протона из легкого ядра процесс ну очень энегозатный. Кто при большом сжати вносит в ядро столько энергии?

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
V>Собсно, вода и есть один из неплохих замедлителей.
Вода хороший замедлитель — благодаря водороду. Протон весит почти столько же, сколько нейтрон — а дальше банальная механика столкновений идеально-упругих шаров. Кислород — очень мешает замедленю, так как слишком тяжелый. Да еще и обожает поглощать нейтроны, становясь радиоактивным. Собственно из-за кислорода графит замедляет чуть-чуть лучше воды. А самый лучшый после жидкого водророда замедлитель — вообще полиэтилен. Но полиэтиленом в реакторе много трудностей. По этому юзают воду и графит. Но это все не имеет значения — в звезде нейтронам деватся некуда, так что замедлитель им ненужен. К то муже в звезде слишком горячо, и нейтроны там банально не могут замедлится до зоны интенсивных взаимодействий (замедление=остывание). И даже распасться они не могут — все доступные энергетические уровни элеронов в окружающем пространстве заняты. По идее, нейтроны в звезде могут годами летать в свободной форме.

F_>>Возможно кислород даже слишком тяжел чтобы загореться как звезда.
V>Кислород горит у некоторых звёзд голубой последовательности, которые умеют накапливать железо.
V>Например, наше Солнце не будет накапливать железо унутре.
V>До него на месте нашей солнечной системы рванула звезда намного массивнее. ))
+1. Но один вопрос. А ты учитываешь что в этих звездах всеравно куча водорода и гелия которые стабилизируют процесс?

V>Да там исходное условие было — глубина океана 100 млн километров. ))
Ну это он пытался объяснить вопрос. Что может ли начаться синтез, просто от большего давления. Я пытаюсь аргументировать что однозначно начнется. При том существует несколько независимых путей по которым он начнется с любым достаточно легким элементом.

V>Я взял в ~150 раз более скромный размер нашего Солнца и грубо получил сжатие воды в 60 тыс раз в ядре.
V>Но вот коллапс в ЧТ или нейтронную — это под вопросом.
В ЧТ однозначно не вариант. Зарождающаяся черная дыра так фигачит во все стороны всем чем можно, что подожжет термояд без вариантов, после чего ударная волна растолкает материал и бедная черня дырка испарится от голода. С другой стороны это будет не звезда а просто бабах свехновой.

V>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.
V>В случае же воды мы можем получить перевес отталкивания потоком нейтрино над полученным через ускорение импульсом в сторону ядра.

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


F_>>P.S. Могу быть не совсем прав, если есть какие-то коментарии с удовольствем выслушаю.
V>Я тебе больше скажу — даже я могу быть не совсем прав... ))
Я думаю ни кто на земле тут сейчас не может быть прав на сто процентов. Увы мы об этих процессах пока слишком мало знаем.

V>В реальной жизни, если ограничить эксперимент хотя бы миллиардом-другим лет, при постепенном добавлении воды к объёму вспыхнет звезда, причём, она сразу перейдёт в стадию красного гиганта, бо кислород унутре будет оседать в ядре, а загорится слой водорода над ядром — вот тебе устройство красного гиганта.
А может сразу еб..т все таки кислород слишком тяжелый. Выход фотонов будет мизерный. А водорода не хватит для стабилизации. Верхние слои сдует, а ядро выгорит до железа и свернется в белый карлик, или нейтронку если хватит оставшейся массы. Но думаю ты прав, распухнет как хз что, попыхает так сотню тыщь лет с интенсивностью V4647 Стрельца. А дальше по предыдущем сценарию.

V>При дальнейшем подбрасывании топлива-воды звезда уйдёт в голубую последовательность, ядро разогреется до реакций более выскогого порядка, где в конце будут элементы, близкие к железу.
+1 только я думаю что она с этого и начнет. Все таки кислород даже тяжелее углерода. Но я не стой стороны знаю тему. Я мыслю со стороны атомного ядра и могу не корректно учитывать разные макро-эффекты.

Здравствуйте, Finder_b, Вы писали:

F_>Тут фишка в том — что на тех давлениях — на которых начнется обратный бетта распад — тунелирование не будет незначительным процессом. В строгом смысле этого слова, термоядерный синтез легких элементов вообще не очень возможен.

Ну да, если речь об основном изотопе водорода, т.е. без лишних нейтронов.
Поэтому для реакции слияния чистого водорода и требуются чудовищные давления и температуры, т.к. сначала должен произойти обратный бета-распад для образование изотопа водорода:


При формировании в ядре звёзд кислорода (а он в нашем случае заранее есть), происходит другой цикл реакций на границе ядра:

где кислород, углерод и азот выступают катализаторами, это почему звёзды из голубой последовательности, в которых возможно образование кислорода/углерода горят кратно мощнее и быстрее, т.е. мощность горения звёзды не зависит линейно от её массы, а изменяется при достижении некоего порога скачкообразно.


F_>Когда одно ядро проникает в другое, то общему ядру сообщается энергия — равная энергии связи, то есть достаточная для того чтобы разрушить ядро. Если сообщить ядру атома — достаточно энергии для преодоления кулоновского барьера, с небольшим запасом. То этот небольшой запас + энергия связи просто окажутся выше энергии сил удерживающих ядро вместе. Так как квантовые законы запрещают фемионам оставаться вместе, эта свободная энергия мгновенно разорвет ядро на части до того как, ядро успеет испустить гамма-квант (на это требуется чудовищно много времени, порядка нескольких наносекунд).

Так и период полураспада возбуждённого ядра тоже не нулевой.
Разумеется, происходят в т.ч. реакции распада водорода-2 в этом ворохе всех реакций, мы тут можем рассуждать лишь о реакциях, преобладающих в конце, т.е. там смеётся тот, кто смеётся последний, бо никуда протоны и нейтроны из ядра не убегут, рано или поздно будут пущены в дело. ))

И да, более 90% энергии из ядра звёзд уходит через нейтрино, никакие фотоны наружу из ядер звёзд не вырываются, они многократно поглощаются и переизлучаются в слоях звезды, создавая градиент температуры по всей толще. Фотоны излучаются уже из фотосферы, и они имеют уже сугубо тепловую природу, как у лампочки накаливания.


F_>Тяжелое ядро еще может отделаться сбросом альфа-частицы, но легкие ядра такой возможности лишены.

И опять верно, т.е. условия должны быть таковы, чтобы параллельно шёл бета-распад.
Причём, первый график про то, что происходит в нашем Солнце.


F_>У них надежа только на маловероятные события типа бетта-распада и очень быстрого сброса гамма-кванта.

В точку, "маловероятные" — ключевое.
Это почему на Земле стала возможна жизнь.


F_>Поэтому любой ядерный синтез легких элементов идет за счет эффектов туннелирования

Дык, вообще вся квантовая физика происходит за счёт эффектов туннелирования, даже работа обычного транзистора. ))
Говоришь так, будто я с этим спорю.

Разумеется, вещество в звезде не сгорает мгновенно из-за того, что реакции имеют вероятностную природу из-за туннелирования и эта вероятность крайне мала при температуре 10 млн градусов и давлении, при котором жидкий водород сжимается в 1.5 тыс раз, поэтому наше Солнце и горит миллиарды лет.

И именно для такой достаточно низкой вероятности (коль горение происходит миллиарды лет) требуются такие температуры и давления.

Для большего давления вероятность реакций резко возрастает, а все эти реакции начинаются с обратного бета-распада, см. график, происходит лавинообразное слияние ядер вплоть до сверхтяжёлых элементов.

Например, у относительно небольших нейтронных звезд есть оболочка из обычного вещества, и там по градиенту этой оболочки идёт от железа до всё более тяжёлых ядер и уже до слоя сплошных нейтронов.


F_>И при взрыве термоядерной бомбы ни кто не жалуется на их скорость.

Еще как жалуются, вообще-то.
Что у обычных ядерных бомб, что у термоядерных есть проблематика максимально полного реагирования вещества.
При проектировании бомб решают в т.ч. и эту проблему.


F_>Прямой синтез с адекватными скростями возможен только для тяжелых элементов, особенно для элементов в районе железа. Собственно по этому эти самые тяжелые элементы и наблюдаются в природе.

Тоже верно, поэтому коллапс в нейтронную звёзду происходит лавинообразно, что происходит взрыв.


V>>Плюс разделение воды на кислород и водород с потреблением энергии, где кислород будет скапливаться в ядре, а водород выталкиваться к более холодным и менее плотным слоям.
F_>Я честно говоря не думаю что произойдет полное разделение. Так как для разделения — нужно сильное гравитационное воздействие (гравитационный колодец), а как это не странно в ядре звезд царит почти полная антигравитация.

Вот тут не согласен.
О каких величинах ускорения свободного падения мы говорим?
Плюс речь идёт не об однородном объекте, а о таком, где плотность по мере приближения к центру сильно возрастает и превышает плотность Земли на порядок даже в нашем Солнце, которое умеет накапливать только гелий в ядре.

Понятно, что в самом центре ядра будет нулевое g, но хотя бы 10 м/с2 будет на каком отдалении от ядра?
А дальше больше, т.е. чем дальше от ядра, тем эффективнее будет разделение, плюс у нас кислорода немногим меньше водорода, плюс, если разогрев допустить, то на тех температурах вода давно уже разложилась на отдельные атомы (разлагается при ~2500 С).


F_>Более того антигравитация царит внутри черной дыры, по этому сфера шварцшильда — именно что сфера.

Горизонт событий — это геометрическое место точек вокруг массивного тела, где вторая космическая скорость равна скорости света.
Но ускорение свободного падения на этом радиусе не нулевое.
g = (G*M)/R²
Для горизонта событий имеем вторую космическую с:
с² = 2(G*M)/R
Итого:
g = c²/2R

Для небольших ЧД оно в миллиарды-триллионы раз больше земного g, для сверхмассивных ЧД оно всего в единицы/десятки раз больше земного g.
Для еще больших — еще меньше.


F_>А что находится за ней вообще не вообразимо на текущем уровне развития физики.

Потому что "макро-теория" гравитации ОТО не даёт качественного понимания/объяснения.

Это как термодинамические уравнения газа являются лишь макро-моделями с некими допущениями, которые описывают "идеальный газ".
А реальные процесы невозможно обсчитать без качественного знания о молекулах газа, хотя бы о степенях свободы.
Плюс теории передачи энергии только через соударения молекул газа совсем плохо описывают теплопроводность, бо не учитывают обмен энергией м/у молекулами через излучение.

Так и насчёт ЧД хватает несовместимых теорий.
ИМХО, ничего сверхестественного за горизонтом событий не происходит, кроме продолжения изменений оптических эффектов, которые начались задолго до приближения к горизонту.
И приливные силы у сверхбольших ЧД относительно слабые.
И время на горизонте останавливается только в ОТО, т.е. лишь как следствие причинности/наблюдаемости событий, т.к. "замедляемый" свет при приближении к ЧД даёт информацию с замедлением лишь для наружного наблюдателя.

Сюда же один из забавнейших курьёзов современной космофизики:
Радиус Шварцшильда по формуле второй космической: R=2*G*М/c² = 1,48·10⁻²⁷*M.
Масса Вселенной оценивается в 10⁵⁴, т.е. наш радиус Шварцшильда = 1,48·10²⁷.
Радиус вселенной ~47 млрд световых лет или 4,3 * 10²⁶.

Вывод: мы живём в чёрной дыре.
(согласно расчётам оно так и есть, бгг)
И ничего страшного

И под радиусом Шварцшильда некоей ЧД могут находиться другие ЧД с гораздо меньшим радиусом.
А у тех опять и т.д., и это ничему не противоречит.

Ну и плюс на градиенте гравитации нет возможности отличить ускорение от искривления самого пространства-времени.
Например, внутри радиуса ЧД все предметы будут двигаться по наблюдениям с ускорением в сторону от тебя (независимо от направления), хотя будут продолжать свободное падение.
(это камушек в огород Нобелевки 2011 г. за открытие разбегания галактик с ускорением и ответственной за это "тёмной энергии", бгг)

Продолжая про ускоренное наблюдаемое движение предметов от тебя — в физике конкретной ЧД за горизонтом событий будет соответствующий радиус Хаббла, который будет уменьшаться по мере приближения к центру ЧД, т.е. наблюдаемое ускорение "разбегания" пространства будет увеличиваться.

Вот тебе наизнанку вывернутые понятия времени/расстояния/ускорения, при том что в "плоской" независимой системе отсчёта все предметы, по-идее, становятся, наоборот, ближе друг к другу по мере падения к центру ЧД внутри сферы Шварцшильда. ))

(на остальное отвечу позже)

Здравствуйте, Vetal_ca, Вы писали:

V_>

V_>Желудок у котенка не больше наперстка, поэтому те два литра молока, что он способен вылакать за час, находятся в его желудке под давлением в 55000 атмосфер, что в 11 раз больше эпицентра ядерного взрыва.

V_>(C) Не мое

Эпице́нтр (от греч. ἐπι «над-, при-» + лат. centrum «центр») — перпендикулярная проекция центральной точки очага взрыва или землетрясения на поверхность Земли (сравните гипоцентр). Событие может быть подземным или подводным.

Или воздушным (моё)