Bir nötron yıldızı neden küçüktür ama çok daha büyük bir yıldızı yutabilir, kütleçekimsel etkisi ne kadar uzaktadır?
Bizim dünyamızda, herhangi bir yerdeki herhangi bir nesne evrensel çekim yasasına uyar ve nötron yıldızları bir istisna değildir.
Evrensel çekim yasası, 300 yıldan daha uzun bir süre önce klasik mekaniğin yaratıcısı Isaac Newton tarafından keşfedilmiş olup, evrende insanlar tarafından keşfedilen dört temel kuvvetten biridir ve aynı zamanda insanlar tarafından keşfedilen ilk temel kuvvettir.
Evrensel çekimin keşfi, binlerce yıldır insanlığın bilişini altüst etti, dünyanın daha düzenli ve uygulanabilir çalışmasını sağladı ve insanın dünya anlayışını yeni bir düzeye yükseltti, nesnel olarak yaratılışçılığı etkiledi ve Tanrı'nın Tanrı'dan mahrum bıraktı. Dünyadaki her şeye hakim olun.
Çünkü ondan önce insanlar, dünyayı Tanrı'nın veya diğer tanrıların yarattığına ve dünyayı yönettiğine ve keyfi olarak değiştirdiğine inandıkları için, dünyanın izleyeceği yasalar yoktur.
Evrensel yerçekimi yasasının keşfi, bu bilişi altüst etti, insanlara dünyanın takip etmesi gereken yasalar olduğunu ve her şeyin hareketinin evrensel çekim yasasını takip ettiğini ve Tanrı veya bazı tanrılar tarafından manipüle edilmediğini bilmelerini sağladı.
Yerçekimi, herhangi bir nesnenin temel özelliğini ifade eder ve nesne kütlesinin temel özelliğidir.
Evrensel çekim yasası şu şekilde ifade edilir: yerçekiminin büyüklüğü, etkileşen nesnelerin kütlesinin çarpımı ile orantılıdır ve etkileşen nesneler arasındaki mesafenin karesiyle ters orantılıdır.
İfade formülü şöyledir: F = GMm / r ^ 2
Formülde, F yerçekimi değeridir, G yerçekimi sabitidir, M ve m yerçekimi etkileşim nesnelerinin kütleleridir ve r, yerçekimi nesneleri arasındaki mesafedir.
Yani, nesnenin kütlesi ne kadar büyükse, yerçekimi ne kadar büyükse, kütle o kadar küçük, yerçekimi o kadar küçük; nesneler ne kadar yakınsa, yerçekimi o kadar büyük ve mesafe ne kadar uzaksa, yerçekimi o kadar küçük olur.
Bu nedenle, herhangi bir nesnenin yerçekimi vardır ve bir atom ve bir molekülün yerçekimi vardır. Ancak yerçekimi dört temel kuvvet arasında en küçük ve en zayıf kuvvettir: Güçlü bir kuvvetin yalnızca bir kısmı, bir trilyonun bir kısmı ve bir trilyon trilyonun bir kısmı, bir elektromanyetik kuvvet, bir trilyonun bir kısmı ve bir kısmı bir trilyon trilyonun bir kısmı ve bir kısmı zayıftır. .
Bu nedenle, küçük kütleli bir nesnenin çekim kuvveti çok zayıftır ve onu ölçmek ve algılamak zordur. Gök cisimlerinin hareketinde son derece önemli hale gelir.
Şimdi geri dönüp nötron yıldızları hakkında konuşalım.
Bir nötron yıldızının çekim kuvvetinin büyüklüğü ve kapsamı elbette evrensel çekim yasasına da uymaktadır, aksi takdirde bu evrensel çekim yasası değildir ve evrensel değildir.Newton harika olmaz mıydı?
Ancak nötron yıldızının yerçekiminin neden bu kadar aşırı olduğunu anlamak için nötron yıldızının geçmişini ve bugününü anlamak gerekir.
Bir nötron yıldızı, dünyamızdaki aşırı gök cismi, kütlesi güneşin 8 katından fazla olan bir yıldızın ölü bedeni.
Bu tür bir yıldız evriminin sonraki aşamasında, büyük bir süpernova patlaması meydana gelecek ve dış malzeme parçalanıp uzaya yüzecek ve merkezde yalnızca yoğun bir çekirdek bırakacak.
Bu çekirdek, yıldızın yüksek sıcaklığı ve yüksek basıncı ve daha sonraki aşamadaki merkezi nükleer reaksiyon nedeniyle oluşmuştur.Ayrıca, süpernova patlamasının devasa enerji sıkıştırması atomu ezmiştir ve elektronlar çekirdeğe bastırılmıştır. Negatif yüklü elektronlar, pozitif yüklü protonlarla birleşerek haline gelmiştir. Elektriksel olarak nötr nötron, orijinal nötronla o kadar sıkışmış ki, tüm gezegen büyük bir nötron çekirdeği haline geliyor.
Bu büyük nötron çekirdeği bir nötron yıldızıdır.
Atom çekirdeği ve nötron çekirdeğinden bahsettiğimiz için atomların yapısını kısaca anlamamız gerekiyor.
Dünyamızdaki tüm maddelerin atomlardan oluştuğunu ve atomların çekirdeklerden ve çekirdeksiz elektronlardan oluştuğunu biliyoruz.
Bir atomun çapı yaklaşık 10 ^ -10m'dir, ancak bu çap elektronların hareketiyle desteklenen kocaman bir boşluktur Çekirdeğin çapı yalnızca 10 ^ -15m'dir, yani çekirdeğin çapı atomun çapından 100.000 kat daha küçüktür.
Başka bir deyişle, atom 100 metre çapında bir küre ise çekirdek, merkezde 1 mm çapında küçük bir kolza tohumudur.
Ancak çekirdeğin kütlesi tüm atomun% 99.96'sını oluşturur.Aslında çekirdeğin kütlesi temelde tüm atomun kütlesini temsil edebilir. Çekirdek, tüm atom hacminin yalnızca trilyonda biridir.
Çekirdeğin yoğunluğu, metreküp başına 100 trilyon ton ve santimetre küp başına 100 milyon ton olan yaklaşık 10 ^ 17kg / m ^ 3 gibi son derece büyüktür.
Buradan, ne kadar sert olursa olsun, dünyada gördüğümüz her maddenin, çelik ve elmasların bile son derece ince mikrokozmoslarında boş olduğunu görebiliriz.
Atom büyük bir boş balon gibidir ve neredeyse tüm atom kütlesini kaplayan çekirdek, bu kocaman boş topun ortasında gizlenir ve küreye hükmeder.
Bu balon delinir ve çekirdekler sıkıştırılır ve sıkıştırılırsa yoğunluk şaşırtıcı bir düzeye ulaşacaktır.
Tüm bunlar, nötron yıldızlarının yoğunluğunu daha canlı bir şekilde anlamanızı sağlamak içindir.
Bir nötron yıldızı, muazzam basınçla sıkıştırılmış bir dünyadır.Elektronlarla desteklenen bu devasa boş top olmadan, sadece nötron yıldızının çekirdekleri bir araya toplanmakla kalmaz, hepsi nötron haline gelir.
Güneşin 8 katı kütleye sahip bir yıldızın büyük patlamasından sonra, kalan çekirdek kütlesi Güneş kütlesinin 1.44 katından daha büyüktür ve bir nötron yıldızı haline gelecektir.
Ve bu nötron yıldızı atomik balon tarafından ezildi ve çekirdek sıkıştırıldı.Güneş kütlesinin 1.44 katı, yalnızca yaklaşık 10 kilometre yarıçaplı küçük bir top haline getirildi ve maddenin yoğunluğu 100 milyon ton / cm ^ 3'ün üzerine çıktı. 1 milyar ton / cm ^ 3'e bile ulaşıyor.
Küçük bir tırnak kadar büyük, 100-1 milyara ulaşan bir maddedir! Dünyanın tüm nüfusu bir arada ve kalitesi o kadar da iyi değil! Ve bu gezegende, eğer insanlar yukarı çıkabiliyorsa, bir günde daire şeklinde dolaşabilirler.
Yazık, bu gezegen hakkında konuşma, yaklaşmak imkansız.
Yüzey sıcaklığı on milyon dereceye ulaşabildiğinden, çekirdek sıcaklık 10 milyar dereceye ulaşabilir ve yüzey kaçış hızı ışık hızının yarısına ulaşabilir yani saniyede 150.000 kilometre hız yoktur, nötron yıldızından kaçmaya çalışmayın.
En hızlı insan uzay aracı saniyede sadece 200 kilometredir ve yalnızca Parker Güneş Sondası 2024'te güneş yüzeyine 6 milyon kilometre yaklaştığında güneşin yerçekimi sapan etkisiyle yaratılacaktır.
Bir kişi bir nötron yıldızının çekim kuvveti tarafından yakalanırsa ve yüzeyine yüksek hızda vurursa, hacim kısa süre sonra sıkışacak, ancak çarpmanın enerjisi, dünyanın en büyük nükleer bombalarından birkaçının patlayıcı gücüne ulaşabilir ~ 50 milyon ton Çarlık bombası.
Bununla birlikte, bir nötron yıldızının aşırı yerçekimi altında, bir nükleer patlama bile bir milimetrelik dalgalar oluşturamaz.
Şimdi işe geri dönelim, nötron yıldızlarının yerçekimi hakkında konuşalım.
Daha önce belirtildiği gibi, bir nötron yıldızının yüzeyindeki çekim kuvveti, saniyede 150.000 kilometre kaçış hızıyla son derece büyükken, güneşin yüzeyindeki kaçış hızı saniyede yalnızca 617,7 kilometre.
Evrensel çekim yasasına göre, kütleçekiminin büyüklüğü kütle ile orantılıdır.Bir nötron yıldızının kütlesi güneşinkinden çok büyük değildir.Yüzey yerçekimi neden güneşten çok daha büyüktür?
Güneşin kütlesinin yaklaşık 300 katı olan bilinen en büyük yıldız r136a1'in bir nötron yıldızıyla karşılaştığında yutulma kaderine sahip olduğuna dair teoriler bile var. Nedeni nedir?
Aslında, bu hala evrensel çekim yasasının anlamını açıklamıyor.
Lütfen bu dünyada kütlenin yerçekiminin kaynağı olduğunu ve yerçekiminin büyüklüğünün kütle ile orantılı olduğunu ve nötron yıldızlarının istisna olmadığını unutmayın.
Bir nötron yıldızı ve aynı kütleli bir yıldız, esasen aynı yerçekimine sahiptir. Bu, eğer bir nötron yıldızı ve aynı kütleye sahip bir yıldız belirli bir gök cisiminden 100 milyon kilometre uzaktaysa, kütleçekim çekimlerinin aynı olduğu anlamına gelir.
Güneşin konumunda bir nötron yıldızı varsa ve güneşin kütlesi güneş kadar büyükse, dünyamız yine de dönecektir, yerçekiminde bir fark yoktur.
Sadece nötron yıldızının küçük olmasından dolayı, yeryüzünde parlayan ışık ve ısı çok zayıftır.Dünya buz çağına girecek ve yakında bir buz topuna dönüşecek.
Aynı kütleye sahip nötron yıldızları, yıldızlarla aynı olduklarına göre, nötron yıldızları neden büyük yıldızları yiyebilir?
Bunun nedeni, yerçekiminin büyüklüğünün, nesneler arasındaki mesafenin karesiyle ters orantılı olan önemli bir yasaya sahip olmasıdır. Bu noktada nötron yıldızları avantaj sağlar.
Çünkü bu uzaklık nesnenin yüzeyinden değil, nesneler arasındaki kütle merkezinden hesaplanır. Bir nötron yıldızının yarıçapı çok küçüktür ve kütle merkezi, yüzeye yıldızdan çok daha yakındır.
Bu nedenle, bu, aynı kütleye sahip bir nötron yıldızının yüzey yerçekiminin, aynı kütleli bir yıldızınkinden daha büyük olduğu yanılsamasını yaratır.Bu şekilde, birçok insan, nötron yıldızının daha fazla yerçekimine sahip olduğunu düşünür, bu nedenle çok daha büyük ve hatta keyfi olanları yiyebilirsiniz. Büyük yıldızlar.
Ama bu yanlıştır: Bir nötron yıldızının yerçekimi, herhangi bir eşdeğer gök cismi ile aynıdır, ancak farklı yoğunluktan dolayı, yüzey yerçekimi farklıdır.
Aynı kütleye sahip gök cisimleri için, yoğunluk ne kadar büyük olursa, yarıçap ne kadar küçük ve yoğunluk ne kadar küçükse, yarıçap o kadar büyük olur. Bu şekilde, aynı kütleli bir gök cisiminin yüzeyi, kütle merkezinden farklı bir mesafeye sahiptir ve yüzey yerçekimi farklıdır.
Nötron yıldızı, yalnızca yaklaşık 10 kilometre yarıçaplı, güneşin kütlesinin 1.44 katı olan aşırı bir gök cisimidir; Güneş bir nötron yıldızı kadar büyük değil, 696.000 kilometre yarıçapına sahiptir.
Güneşin yüzeyi kütle merkezinden 696.000 kilometre uzaklıkta ve nötron yıldızı kütle merkezinden sadece 10 kilometre uzakta ... Çalışmak için gidebileceğimiz kadar uzak değil Bir nötron yıldızının yüzeyindeki çekim kuvvetinin büyük olmadığını nasıl söyleyebilirsiniz?
Bu nedenle, bir nötron yıldızının yerçekimi etkisi, yüzeye ne kadar yakın olursa, diğer gök cisimleriyle aynıdır, çünkü nötron yıldızının yüzeyinden kütle merkezine olan uzaklık, yıldızın yüzeyinden kütle merkezine olan mesafeden çok daha yakındır, aşırı yerçekimi tarafını sergiler.
Bundan bahsetmişken, daha küçük ve daha uç bir kütleçekimsel nesne - kara delik hakkında daha fazla şey öğrenmemiz gerekiyor.
1916'da, Einstein'ın genel görelilik teorisinin ortaya çıkmasından kısa bir süre sonra, Alman gökbilimci ve fizikçi Karl Schwarzschild, göreliliğin kütleçekimsel alanıyla ilgili bir çözüm buldu.Bu çözüm, herhangi bir kütle nesnesinin kendi kritik yarıçapına sahip olduğudur. , Kendi kütlesinin kritik yarıçapına indirgendiğinde, sonsuz bir şekilde tekilliğe dönüşecek.
Daha sonra insanlar bu çözüme Schwarzschild yarıçapı adını verdi.
Schwarzschild yarıçapının hesaplama formülü: R = 2GM / C ^ 2
Formülde, R, Schwarzschild yarıçapıdır, G yerçekimi sabitidir, M gök cismi kütlesidir ve C, ışığın hızıdır.
Kendi kütlesinin Schwarzschild yarıçapı içinde küçülen herhangi bir nesne bir kara delik haline gelir. Yani Schwarzschild yarıçapı nesnenin kütlesiyle orantılıdır.
Bu Schwarzschild yarıçapının sınırı kara delik olay ufkudur, yani bu ufkun dışında insanlar onun kütleçekimsel etki olaylarını gözlemleyebilir ve bu ufukta (Schwarzschild yarıçapı içinde) hiçbir şey görülemez. .
Olay ufkunda sonsuz eğrilik olduğu için, yani yerçekimi sonsuzdur, tüm zaman ve uzay kıvrılıp kaybolur ve ışık kaçamaz.
Formüle göre, güneşin Schwarzschild yarıçapı yaklaşık 3000 metredir ve dünyanın Schwarzschild yarıçapı sadece 9 mm'dir. Aşırı basınç, güneşi 3.000 metrelik bir yarıçap içinde sıkıştırırsa, güneş bu evrendeki her şeyi yiyebilecek bir kara deliğe dönüşecektir.
Bununla birlikte, bu evrendeki büyük yıldızların yanı sıra, hiçbir kuvvet maddeyi kendi kütlesinin Schwarzschild yarıçapına bastıramaz.
Bu, atom düzeyinde bir kara delik yaratmak için aşırı enerji kullanan Büyük Hadron Çarpıştırıcısına dahil değildir. Bu konuyu burada tartışmayacağız.
Evrende, Güneş'in 30 katı kütleye sahip bir yıldız, ölüm anında bir süpernova, çekirdeği bir kara deliğe sıkıştırabilme özelliğine sahiptir.Bu kara deliğin minimum kütlesi güneşin yaklaşık 3.2 katıdır.
Nötron yıldızı da kara deliğin önünde önemsizdir, ancak nötron yıldızının yarıçapı zaten Schwarzschild yarıçapına çok yakındır.
Güneşin 1,44 katı kütleye sahip bir nötron yıldızı, 4320 metre Schwarzschild yarıçapına sahiptir ve nötron yıldızının gerçek yarıçapı yaklaşık 10 kilometredir, bu da Schwarzschild yarıçapının iki katından fazladır.Elbette yerçekimi çok güçlü olacaktır.
Nötron yıldızının yüzey yerçekiminin r136a1'den çok daha büyük olmasının nedeni budur.Biriyle karşılaşıldığında, bu dev yıldız yalnızca küçük nötron yıldızı tarafından yutulabilir.
Ancak nötron yıldızı çok açgözlü ise midesini patlatacak ve patlayacak.
Araştırmalar, nötron yıldızlarının yakındaki yıldızları veya yıldızlararası maddeyi emdiğine ve kendilerini güneşin kütlesinin 3.2 katına kadar desteklediğine inanıyor.Bazı araştırmalar, dönmeyen bir nötron yıldızı güneşin 2,16 katı kütleye sahip olduğunda, yerçekimi basıncının denge durumunu desteklemek için nötron dejenerasyonuna dayandığına inanıyor. Yok edilecek, yerçekimi baskısı hakim olacak, bu nötron yıldızı patlamada bir kara deliğe dönüşecek.
Bu, yıldız cesedinin bir yükseltmesidir.
Evrende yıldızların cesetleri kara delikler, nötron yıldızları ve beyaz cüceler olarak sıralanır.
Kara delikler, evrendeki en üst gök cisimleridir, tüm dünyada yenilmezler ve nötron yıldızları en güçlü ikinci karakterdir. Bazı insanlar kara delikler ile nötron yıldızları arasında kuark yıldızları olabileceğini düşünüyor, ancak bunlar henüz keşfedilmedi.
İşte bu, okuduğunuz için teşekkürler ve hoşgeldin tartışma.
Zaman-mekan iletişimi orijinal telif hakkı, ihlal ve intihal yasal sorumluluk için tutulacaktır, lütfen anlayın ve destekleyin.
