Межа Чандрасекара • Джеймс трефами, енциклопедія "Двісті законів світобудови"

Межа Чандрасекара

Як і все у Всесвіті, зірки народжуються, живуть і вмирають в свій термін (см. Еволюція зірок). Залежно від маси зірки, вона закінчує свій життєвий шлях або вогненної спалахом наднової або тихим згасанням у вигляді білого карлика.

Все життя зірки – суть безперервна боротьба проти доцентрових гравітаційних сил. Прямо зараз, наприклад, в ядрі нашого Сонця відбуваються термоядерні реакції, в ході яких вивільняється енергія, що піднімає температуру речовини, з якого складається Сонце, до такого високого рівня, що воно починає вести себе як ідеальний газ. Відповідно до закону стану ідеального газу, зростання температури в незмінному обсязі призводить до пропорційного зростання тиску, в результаті чого в ядрі Сонця постійно нагнітається тиск, протидіє силі тяжіння і утримує зовнішні шари Сонця від гравітаційного колапсу – стрімкого падіння до центру зірки.

Настане час (орієнтовно через 6,5 мільярда років), коли в надрах Сонця вичерпаються запаси пального для його термоядерної топки, і сили гравітаційного тяжіння після 11 мільярдів років боротьби переможуть.Сонце почне стрімко скорочуватися, поки сили гравітації не натрапити на наступний (після переможеного термоядерного) рубіж оборони, який знову дасть силам стиснення гідну відсіч тиском. Для зірок категорії Сонця таким бар'єром стають вільні електрони всередині зірки. Електрони підкоряються принципу заборони Паулі, згідно з яким ні на одній орбіті не можуть перебувати два електрона в однаковому стані. Це положення має на увазі, що будь-якому електрону необхідно «життєвий простір», і зближуватися вони можуть лише до певної межі.

При гравітаційному колапсі зірки з масою, близькою до сонячної, вона стискається до розмірів порядку розмірів Землі, після чого колапс припиняється в силу протидії електронів, яким «нікуди» зближуватися далі. Генерувати енергію зірка на цій стадії вже не може (немає палива), однак світитися, остигаючи, вона продовжує ще досить довго. Такі зірки і отримали назву білих карликів, і серед видимих ​​зірок в нічному небі їх чимало. По суті, білий карлик утримується від повного колапсу рівновагою двох сил – гравітаційного тяжіння і свого роду тиску електронів зсередини.У астрофізиці останнім прийнято називати тиском виродженого електронного газу. (Більш масивні зірки продовжують стискатися, поки не вибухають спалахом наднової – см. Еволюція зірок.)

На початку 1930-х років молодий індійський фізик-теоретик Субрахманьяна Чандрасекар (Subrahmanyan Chandrasekhar), працюючи над теорією білих карликів, сформулював важливий наслідок з заборони Паулі, а саме: при перевищенні масою зірки певної межі, що дорівнює приблизно 1,4 маси Сонця, гравітаційні сили виявляються сильнішими сил тиску виродженого газу, і колапс триває. Саме ця маса M = 1,4Mз і отримала назву «межа Чандрасекара».

Субрахманьяна Чандрасекара
Subrahmanyan Chandrasekhar, 1910-95

Американський астрофізик індійського походження. Народився в Лахорі (тоді Індія, тепер Пакистан) в сім'ї великого чиновника британської колоніальної адміністрації. Навчався в університеті м Мадрас (Індія), потім в Кембріджському університеті (Великобританія). У 1937 році увійшов до викладацького складу університету Чикаго (США), де і працював до кінця життя. Зробив значний внесок у теоретичну фізику і астрофізику, за відкриття межі, названого його ім'ям, в 1983 році був удостоєний Нобелівської премії з фізики.Чандрасекар відрізнявся вишуканими манерами, незмінно одягався в строгий чорний костюм, багато часу проводив в колі молодих фізиків-теоретиків, щедро ділячись з ними своїми ідеями. Його ім'я тепер носить нова орбітальна обсерваторія NASA.


Like this post? Please share to your friends:
Залишити відповідь

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: