Каталог статей
| Главная » Статьи » ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА |
Посмотрим на среднюю плотность следующих тел Солнечной системы (можно посчитать, можно найти в интернете): Солнца - 1.5 г/см3; Меркурия, Венеры, Земли - примерно одинаковая и равная 5.5 г/см3; Юпитера - 1.3 г/см3. Есть теория, что первоначально все тела Солнечной системы имели одинаковый элементный состав, так как образовались из одного прото-облака. Но после того, как в Солнце запустились термоядерные реакции, из-за солнечного ветра более легкие элементы у расположенных рядом с Солнцем планет "выветрились". Так, видно, что у первых трех содержание тяжелых элементов существенно выше и, в частности, в составе есть железо (плотность которого около 8 г/см3). Плотности Солнца и Юпитера (газового гиганта и несостоявшейся звезды) примерно одинаковые и соизмеримы с плотностью воды, у Солнца из-за массивности выше за счет большего гравитационного сжатия. Теперь оценим плотность барионной материи в нашей Солнечной системе, границей которого принято считать облако Оорта, радиус которого от 0.5 до 1 светового года. Посчитаем радиус (беру верхнюю границу, то есть 1 световой год): pi*10^7*3*10^8=10^16 м (напоминаю, что световой год это расстояние, которой проходит свет за год, время 1 год в секундах равно pi*10^7 c). Формула расчета плотности известна, приводить не буду. По информации с сайта astronet.ru, практически вся масса Солнечной системы сосредоточена в Солнце и составляет 2*10^30 кг. Тогда плотность барионной материи равна 5*10е-22 г/см3. В позапрошлом выпуске была озвучена верхняя граница плотности темной материи в пределах Солнечной системы - 2*10е-19 г/см3. Получается отличие на три порядка, причем "барионная" плотность меньше. А как же быть с тем, что по теории должно быть соотношение 1 к 5? (недавно слышала, что это отношение поменьше, "всего" 2.5, но научную статью на эту тему не видела, ссылку дать не могу). Все дело в том, что приведенная оценка плотности темной материи в пределах Солнечной системы является верхней границей, при которой не наблюдалось бы отличие между теорией движения небесных тел и наблюдением. Значение верхней границы может не быть равно самой плотности, которая может быть меньше. Давайте сравним с плотностью по галактике. Экспериментально обнаруженная плотность темной материи в пределах нашей галактики величиной 4*10е-25 г/см3 отличается на три порядка от вычисленной нами барионной. Барионная материя расположена в пространстве сильно неоднородно, в отличие от темной, которая в силу слабого взаимодействия с окружающим миром проявляет себя лишь через гравитационное взаимодействие и распределена примерно с одинаковой плотностью, окружая собой, как шуба, галактики и концентрируясь в местах скопления обычной материи. Давайте оценим количество темной материи внутри шара с радиусом, равным радиусу Земли, взяв реальную среднюю плотность. Ее масса равна 400 грамм. Локально темную материю тяжело обнаружить, и проявляет она себя только на космических масштабах. Еще одна оценка. Посчитаем плотность нейтронной звезды. Этот объект состоит не из атомов, а из спрессованных нейтронов. Значит, плотность звезды примерно равна плотности нейтрона, которую я уже считала, напомню, что она равна 10^18 кг/м3. Информация из интернета: плотность нейтронной звезды равна 2.8*10^17 кг/м3. В высказанном предположении не ошиблись. Что это за материал? Кусочек диаметром 0.02 мм такого вещества весит одну тонну. Вот такой занимательный факт. | |
| Просмотров: 340 | |
| Всего комментариев: 0 | |