2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки





Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Магнитное поле нейтронной звезды
Сообщение23.01.2017, 19:05 
Аватара пользователя


17/01/17
42
Известно, что нейтронная звезда имеет сильное магнитное поле, ось которого часто не совпадает с осью вращения. Такие звёзды называют пульсарами. Происхождение поля и его наклон можно объяснить внутренними токами. Но если большую часть массы звезды составляют нейтроны, то что тогда является носителем заряда, и откуда берётся энергия для создания тока. Обычно считается, что при изотермическом сжатии вещества электроны в атомах будут вдавлены в протоны и образуются нейтроны. Но импульс электронов в атомах очень мал, и длина волны де-Бройля на несколько порядков превышает радиус протона. Так что электрон не может быть локализован в объёме протона. При малом расстоянии между протонами связь электронов с ними будет слабой, то есть каждый электрон не будет локализован около одного протона, а будет относительно свободно перемещаться как в металле или даже в сверхпроводнике. Таким образом ядро нейтронной звезды представляет собой совмещённые в пространстве слабо связанные облака из электронов и протонно-нейтронной смеси . Во вращающемся пульсаре электронное облако, потеряв связь с протонами, будет некоторое время вращаться в том-же направлении, создавая магнитный момент, противоположный протонному. Такое состояние энергетически не выгодно и магнитный момент перевернётся. В результате электронное облако станет вращаться в обратную сторону. Но поскольку электронное облако не полностью сверхпроводящее, то ток затухнет и сменит направление на обратное. В результате часть кинетической энергии вращения пульсара превратится в тепловую. Магнитные моменты опять окажутся антипараллельными и цикл повторится, но уже с меньшей энергией. Переворот магнитного момента происходит не мгновенно, некоторое время он будет прецессировать в магнитном поле протонно-нейтронного облака. Во время такой прецессии и наблюдается наклон магнитной оси.
Угловая скорость прецессии не обязательно будет совпадать со скоростью вращения протонно-нейтронного облака, а будет определяться значениями магнитных моментов и моментом инерции электронной компоненты. Поэтому наблюдаемая высокая частота прецессии, не означает столь же быстрого вращения самой звезды.
Возможно такое состояние сверхпроводимости может возникнуть и в ядре обычной звезды с достаточно большой массой и невысокой температурой.

P.S. Если меня опять забанят, то я даже не знаю, что на этом форуме можно обсуждать. Неужели нельзя выходить за рамки школьных учебников.

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле нейтронной звезды
Сообщение23.01.2017, 20:50 
Супермодератор
Аватара пользователя


09/05/12
11094
Кронштадт
skv001 в сообщении #1186902 писал(а):
P.S. Если меня опять забанят, то я даже не знаю, что на этом форуме можно обсуждать. Неужели нельзя выходить за рамки школьных учебников.
Перед тем как выходить за рамки учебников, следовало бы сначала в них войти. В частности, ознакомиться с базовыми сведениями из области, в которой Вы собрались покинуть пределы разума решили погулять за рамками. Но, если уж так хочется, давайте попробуем обсудить. Обоснуйте, пожалуйста, следующие сделанные Вами утверждения:
1)
skv001 в сообщении #1186902 писал(а):
Известно, что нейтронная звезда имеет сильное магнитное поле, ось которого часто не совпадает с осью вращения. Такие звёзды называют пульсарами.
2)
skv001 в сообщении #1186902 писал(а):
Но импульс электронов в атомах очень мал, и длина волны де-Бройля на несколько порядков превышает радиус протона. Так что электрон не может быть локализован в объёме протона.
3)
skv001 в сообщении #1186902 писал(а):
Таким образом ядро нейтронной звезды представляет собой совмещённые в пространстве слабо связанные облака из электронов и протонно-нейтронной смеси .
4)
skv001 в сообщении #1186902 писал(а):
Во вращающемся пульсаре электронное облако, потеряв связь с протонами, будет некоторое время вращаться в том-же направлении, создавая магнитный момент, противоположный протонному. Такое состояние энергетически не выгодно и магнитный момент перевернётся. В результате электронное облако станет вращаться в обратную сторону. Но поскольку электронное облако не полностью сверхпроводящее, то ток затухнет и сменит направление на обратное. В результате часть кинетической энергии вращения пульсара превратится в тепловую. Магнитные моменты опять окажутся антипараллельными и цикл повторится, но уже с меньшей энергией.
(тут особо интересно характерное время подобной "переполюсовки").

5)
skv001 в сообщении #1186902 писал(а):
Во время такой прецессии и наблюдается наклон магнитной оси.
Почему он изначально должен отсутствовать?
skv001 в сообщении #1186902 писал(а):
6)
Возможно такое состояние сверхпроводимости может возникнуть и в ядре обычной звезды с достаточно большой массой и невысокой температурой.
Откуда может возникнуть такая звезда?

Да, на всякий случай напомню, что ответы ТС на заданные ему вопросы в дискуссионных темах обязательны.

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле нейтронной звезды
Сообщение23.01.2017, 22:48 
Аватара пользователя


17/01/17
42
Pphantom в сообщении #1186935 писал(а):
Обоснуйте, пожалуйста, следующие сделанные Вами утверждения:
1)
skv001 в сообщении #1186902 писал(а):
Известно, что нейтронная звезда имеет сильное магнитное поле, ось которого часто не совпадает с осью вращения. Такие звёзды называют пульсарами.
Ответ: Определение пульсара: Пульсар — космический источник радио- (радиопульсар), оптического (оптический пульсар), рентгеновского (рентгеновский пульсар) и/или гамма- (гамма-пульсар) излучений, приходящих на Землю в виде периодических всплесков (импульсов). Согласно доминирующей астрофизической модели, пульсары представляют собой вращающиеся нейтронные звёзды с магнитным полем, которое наклонено к оси вращения, что вызывает модуляцию приходящего на Землю излучения.
Пункт 2) импульс электронов в атомах очень мал, и длина волны де-Бройля на несколько порядков превышает радиус протона. Так что электрон не может быть локализован в объёме протона.
Ответ: Электрон в атоме принято рассматривать как отрицательно заряженное облако, плотность которого пропорциональна квадрату значения волновой функции в соответствующей точке атома. Например для атома водорода радиус электронной оболочки в стабильном состоянии равен боровскому радиусу a0 = 0,529 Å, а это в сотни раз больше радиуса протона.
Пункт 3) Таким образом ядро нейтронной звезды представляет собой совмещённые в пространстве слабо связанные облака из электронов и протонно-нейтронной смеси .
Ответ: Поскольку электрон не может быть локализован в объёме протона, при малом расстоянии между протонами связь электронов с ними будет слабой, то есть каждый электрон не будет локализован около одного протона, а будет относительно свободно перемещаться как в металле или даже в сверхпроводнике. Если мы приведём во вращение кольцо из сверхпроводника вокруг своей оси, то электронный газ в нём не придёт во вращение (останется неподвижен) из-за эффекта Толмена и Стьюарта (инерции электронов). http://novmysl.ru/Electrodynamics/TolmanStuart.html
Пункт 4) тут особо интересно характерное время подобной "переполюсовки".
Из-за огромной массы электронного газа в звезде, этот процесс может занять миллионы лет, я пока точно не подсчитывал, но я измерял экспериментально время переполюсовки ядра водорода в магнитном поле Земли, оно было порядка микросекунд, то есть достаточно макроскопическим, чтобы его наблюдать на экране стандартного осциллографа. Магнитные моменты ядер водорода в ампуле с керосином я предварительно упорядочивал сильным импульсом магнитного поля в направлении, не совпадающем с магнитным полем Земли. Далее, с помощью магнитной антенны я улавливал когерентное излучение электромагнитных волн магнитными моментами протонов, во время их прецессии. Этот эффект называется протонный парамагнитный резонанс (разновидность ЯМР). Во время экспериментов я обнаружил много новых эффектов, могу описать подробнее, если меня не забанят.
Пункт 5) Во время такой прецессии и наблюдается наклон магнитной оси.
Почему он изначально должен отсутствовать?
Ответ: До потери связи между электронами и протонами, электронны вращались синхронно со звездой и при потери связи из-за сжатия, электронный газ некоторое время будет вращаться по инерции в том же направлении. Из-за противоположного электрического заряда электронов и протонов магнитные моменты окажутся противоположными, но параллельными оси вращения звезды.
Пункт 6) Возможно такое состояние сверхпроводимости может возникнуть и в ядре обычной звезды с достаточно большой массой и невысокой температурой. Откуда может возникнуть такая звезда?
Ответ: например в результате остывания сверхмассивной звезды, при выгорании запасов термоядерного топлива. Гравитационное притяжение перестанет сдерживаться тепловым давлением и звезда сожмётся.

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле нейтронной звезды
Сообщение23.01.2017, 23:58 
Супермодератор
Аватара пользователя


09/05/12
11094
Кронштадт
skv001 в сообщении #1186976 писал(а):
Ответ: Определение пульсара: Пульсар — космический источник радио- (радиопульсар), оптического (оптический пульсар), рентгеновского (рентгеновский пульсар) и/или гамма- (гамма-пульсар) излучений, приходящих на Землю в виде периодических всплесков (импульсов). Согласно доминирующей астрофизической модели, пульсары представляют собой вращающиеся нейтронные звёзды с магнитным полем, которое наклонено к оси вращения, что вызывает модуляцию приходящего на Землю излучения.
Прочитайте внимательно то, что Вы написали ранее, и сравните с этим текстом.

Подсказка: всякий пульсар - нейтронная звезда, но не всякая нейтронная звезда - пульсар.
skv001 в сообщении #1186976 писал(а):
Ответ: Электрон в атоме принято рассматривать как отрицательно заряженное облако, плотность которого пропорциональна квадрату значения волновой функции в соответствующей точке атома. Например для атома водорода радиус электронной оболочки в стабильном состоянии равен боровскому радиусу a0 = 0,529 Å, а это в сотни раз больше радиуса протона.
А с чего Вы решили, что перед образованием нейтронной звезды электрон будет входить в состав какого-либо атома?

"Ответ" на вопрос 3 повторяет то, что уже было написано ранее, повтор обоснованием не является.
skv001 в сообщении #1186976 писал(а):
Из-за огромной массы электронного газа в звезде, этот процесс может занять миллионы лет, я пока точно не подсчитывал,
Подсчитайте.
skv001 в сообщении #1186976 писал(а):
Во время экспериментов я обнаружил много новых эффектов, могу описать подробнее, если меня не забанят.
Нет уж, сначала ответьте на уже имеющиеся вопросы. Иначе забанят.
skv001 в сообщении #1186976 писал(а):
Ответ: До потери связи между электронами и протонами, электронны вращались синхронно со звездой и при потери связи из-за сжатия, электронный газ некоторое время будет вращаться по инерции в том же направлении. Из-за противоположного электрического заряда электронов и протонов магнитные моменты окажутся противоположными, но параллельными оси вращения звезды.
Это опять повтор уже имевшегося текста, а не объяснение. Чтобы было понятнее, спрошу иначе. У обычных звезд с известными магнитными полями ориентации магнитной оси и оси вращения, вообще говоря, практически случайны по отношению друг другу, каким образом Вы собираетесь это объяснить?
skv001 в сообщении #1186976 писал(а):
Ответ: например в результате остывания сверхмассивной звезды, при выгорании запасов термоядерного топлива. Гравитационное притяжение перестанет сдерживаться тепловым давлением и звезда сожмётся.
Потрудитесь объяснить возникновение сверхмассивной звезды, а также механизм, сохранивший "невысокую" температуру в ядре сжавшейся звезды.
 ! 
skv001 в сообщении #1186976 писал(а):
равен боровскому радиусу a0 = 0,529 Å, а это

Замечание за неправильное оформление формул.

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле нейтронной звезды
Сообщение24.01.2017, 02:06 
Аватара пользователя


17/01/17
42
Pphantom в сообщении #1186998 писал(а):
А с чего Вы решили, что перед образованием нейтронной звезды электрон будет входить в состав какого-либо атома?
Действительно, свободные электроны появятся не мгновенно при достижении нейтронной плотности, их доля будет расти постепенно. Просто я упростил изложение для лучшего понимания сути.
Pphantom в сообщении #1186998 писал(а):
"Ответ" на вопрос 3 повторяет то, что уже было написано ранее, повтор обоснованием не является.
Вопрос 3 звучал так: Таким образом ядро нейтронной звезды представляет собой совмещённые в пространстве слабо связанные облака из электронов и протонно-нейтронной смеси.
Разобью вопрос на две части:
a) Как в одном объёме могут находится две независимые подсистемы?
Ответ: В физике есть много примеров сосуществования в одном объёме независимых подсистем. Это не только сверхпроводимость, но и, например, сверхтекучесть, когда сверхтекучая компонента жидкости может втекать в сосуд через узкое отверстие против течения обычной жидкости, так что в этом плане я ничего нового не изобрёл.
b) Почему электроны слабо связаны с протонами при высокой плотности протонов?
Ответ: Период неоднородности электрического поля, создаваемого протонами на несколько порядков меньше длины волны де-Бройля электронов, поэтому рассеяние, дифракция и интерференция электронов на этом поле будет очень мала.
Pphantom в сообщении #1186998 писал(а):
У обычных звезд с известными магнитными полями ориентации магнитной оси и оси вращения, вообще говоря, практически случайны по отношению друг другу, каким образом Вы собираетесь это объяснить?
В обычных звёздах магнитное поле обычно объясняется движением плазмы под действием конвекции, силы Кориолиса и т. п., а я в этом топике пытался объяснить магнетизм нейтронных звёзд, потому что в них плазма находится лишь в тонком верхнем слое, а магнитное поле при этом довольно сильное.
Pphantom в сообщении #1186998 писал(а):
Потрудитесь объяснить возникновение сверхмассивной звезды, а также механизм, сохранивший "невысокую" температуру в ядре сжавшейся звезды.
Меня вполне устраивают общеизвестные механизмы образования и охлаждения звёзд, и я пока не пытался придумать что-то другое.
Pphantom в сообщении #1186998 писал(а):
Замечание за неправильное оформление формул.
Я уже научился оформлять формулы и постараюсь это делать в дальнейшем.

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле нейтронной звезды
Сообщение24.01.2017, 02:24 
Супермодератор
Аватара пользователя


09/05/12
11094
Кронштадт
Я так понимаю, что ответ на вопрос 1 тихо умер?

skv001 в сообщении #1187024 писал(а):
Действительно, свободные электроны появятся не мгновенно при достижении нейтронной плотности, их доля будет расти постепенно. Просто я упростил изложение для лучшего понимания сути.
Ну, если игнорирование образования свободных электронов как минимум где-то за $10^6$ лет до нейтронизации (а зачастую - еще порядка на три больше) помогает "понять суть", то да, конечно. :mrgreen:
skv001 в сообщении #1187024 писал(а):
Ответ: В физике есть много примеров сосуществования в одном объёме независимых подсистем. Это не только сверхпроводимость, но и, например, сверхтекучесть, когда сверхтекучая компонента жидкости может втекать в сосуд через узкое отверстие против течения обычной жидкости, так что в этом плане я ничего нового не изобрёл.
"Некоторые натуральные числа при перемножении дают $5$. Например, $1\times 5 =5$. Что же тогда странного в том, что и $2\times 2 =5$?"

В общем, независимость нужно доказать. Аналогии тут неуместны.
skv001 в сообщении #1187024 писал(а):
b) Почему электроны слабо связаны с протонами при высокой плотности протонов?
Ответ: Период неоднородности электрического поля, создаваемого протонами на несколько порядков меньше длины волны де-Бройля электронов, поэтому рассеяние, дифракция и интерференция электронов на этом поле будет очень мала.
Это Вы написали уже в третий раз и, по-видимому, до сих пор не поняли, до какой степени это чушь. Посчитайте, в самом деле, характерные величины. Но честно, а не так, чтобы "понимать суть".
skv001 в сообщении #1187024 писал(а):
В обычных звёздах магнитное поле обычно объясняется движением плазмы под действием конвекции, силы Кориолиса и т. п., а я в этом топике пытался объяснить магнетизм нейтронных звёзд, потому что в них плазма находится лишь в тонком верхнем слое, а магнитное поле при этом довольно сильное.
Видите ли, во-первых, Вы фактически сообщили, что ориентацию магнитное поле нейтронной звезды наследует от обычной. Во-вторых, даже если этого почему-то не происходит, возникает еще один интересный вопрос - а куда, собственно, поле обычной звезды денется?
skv001 в сообщении #1187024 писал(а):
Меня вполне устраивают общеизвестные механизмы образования и охлаждения звёзд, и я пока не пытался придумать что-то другое.
Хорошо, тогда я просто Вам сообщу, что в рамках общеизвестных механизмов образования и охлаждения звезд утверждение №6 является феерическим бредом. Впрочем, у Вас есть возможность придумать что-то "необщеизвестное", ну или попробовать доказать утверждение №6.

Какое это у нас уже по счету сообщение без ответов на вопросы (и даже без попыток дать ответ на добрую их половину), включая соседние темы? :wink: Может, все же вернемся в рамки учебников, пока не поздно?

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле нейтронной звезды
Сообщение24.01.2017, 03:08 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/12/05
6233
Pphantom в сообщении #1187028 писал(а):
Я так понимаю, что ответ на вопрос 1 тихо умер?


Я присоединяюсь к вопросу и прошу предоставить источник, где произвольная нейтронная звезда характеризуeтся именно так:
skv001 в сообщении #1186902 писал(а):
Известно, что нейтронная звезда имеет сильное магнитное поле, ось которого часто не совпадает с осью вращения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле нейтронной звезды
Сообщение24.01.2017, 05:40 
Аватара пользователя


17/01/17
42
Dan B-Yallay в сообщении #1187032 писал(а):
прошу предоставить источник, где произвольная нейтронная звезда характеризуeтся именно так: Известно, что нейтронная звезда имеет сильное магнитное поле, ось которого часто не совпадает с осью вращения.
Например в википедии по запросу “нейтронная звезда”
Цитата:
Магнитное поле на поверхности нейтронных звёзд достигает значения $10^{12}—10^{13} Гс$ (для сравнения — у Земли около 1 Гс), именно процессы в магнитосферах нейтронных звёзд ответственны за радиоизлучение пульсаров.
И в той же википедии по запросу “пульсар”
Цитата:
пульсары представляют собой вращающиеся нейтронные звёзды с магнитным полем, которое наклонено к оси вращения, что вызывает модуляцию приходящего на Землю излучения.
Pphantom в сообщении #1187028 писал(а):
Ну, если игнорирование образования свободных электронов как минимум где-то за $10^6$ лет до нейтронизации (а зачастую - еще порядка на три больше) помогает "понять суть", то да, конечно. :mrgreen:
На ранних стадиях нейтронизации электроны ещё не настолько потеряли связь с протонами, чтобы образовать независимую подсистему, поэтому я их и проигнорировал.
Pphantom в сообщении #1187028 писал(а):
В общем, независимость нужно доказать. Аналогии тут неуместны.
Ответ я дам ниже, вместе с ответом на следующий вопрос.
Pphantom в сообщении #1187028 писал(а):
Посчитайте, в самом деле, характерные величины. Но честно, а не так, чтобы "понимать суть".
Период неоднородности электрического поля, создаваемого протонами значительно меньше диаметра протона, ибо средняя плотность вещества нейтронной звезды в несколько раз превышает плотность атомного ядра. При характерной температуре нейтронной звезды $10^7 K$ тепловая кинетическая энергия электронов составит примерно $10^3 eV^$, что соответствует длине волны де-Бройля $10^{-8} m$, что на 7 порядков больше расстояния между протонами. Даже если я где-то ошибся на несколько порядков, это не меняет сути. Но дело не только в плотности протонов. В плотном электронном газе возможно образование квази-кристаллического состояния, если потенциальная энергия отталкивания электронов друг от друга превысит их кинетическую энергию, и электроны не смогут меняться местами. В данном случае и это условие выполнено с большим запасом. Энергия отталкивания электронов при такой плотности составляет примерно $10^9 eV$, тогда как кинетическая $10^3 eV^$, то есть на 6 порядков меньше. Такой кристалл будет вести себя подобно бозе-конденсату в сверхпроводниках, то есть перестанет обмениваться энергией с остальными частицами.
Pphantom в сообщении #1187028 писал(а):
Вы фактически сообщили, что ориентацию магнитное поле нейтронной звезды наследует от обычной. Во-вторых, даже если этого почему-то не происходит, возникает еще один интересный вопрос - а куда, собственно, поле обычной звезды денется?
Магнитное поле нейтронной звезды наследует от обычной звезды ориентацию углового момента, и по ней формирует своё начальное магнитное поле. По мере остывания звезды, обычная компонента будет затухать вместе с конвекцией, но даже если бы и не затухало, оно на много порядков меньше магнитного поля нейтронной звезды, и его наследованием можно пренебречь.
Pphantom в сообщении #1187028 писал(а):
попробовать доказать утверждение №6.
Утверждение №6 было: состояние сверхпроводимости может возникнуть и в ядре обычной звезды с достаточно большой массой и невысокой температурой.
Ответ: это может быть что-то типа Белого карлика.
Pphantom в сообщении #1187028 писал(а):
Какое это у нас уже по счету сообщение без ответов на вопросы
На вопросы из пургатория я отвечать немогу, так как я не заслуженный участник, на другие вопросы я просто физически не успеваю отвечать.

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле нейтронной звезды
Сообщение24.01.2017, 06:13 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/12/05
6233
skv001 в сообщении #1187040 писал(а):
Например в википедии по запросу “нейтронная звезда”
Источники, где говорится, что нейтронные звёзды могут иметь чего-то там, я и сам запросто накопаю. Но это не то, что вы утверждали в первоначальном посте.

Поэтому еще раз попрошу ссылку на источник, где утверждается, что у нейтронной звезды обязательно есть сильное магнитное поле:
skv001 в сообщении #1186902 писал(а):
Известно, что нейтронная звезда имеет сильное магнитное поле, ось которого часто не совпадает с осью вращения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле нейтронной звезды
Сообщение24.01.2017, 06:44 
Аватара пользователя


17/01/17
42
Dan B-Yallay в сообщении #1187041 писал(а):
где утверждается, что у нейтронной звезды обязательно есть сильное магнитное поле
УСПЕХИ ФИЗИЧЕСКИХ НАУК Том 180, № 12 А.Ю. Потехин Физика нейтронных звёзд стр.1280
Цитата:
магнитные поля нейтронных звёзд должны составлять $10^{12}G$, хотя возможны как более низкие значения $10^{8}G$, так и более высокие, достигающие величин $10^{12}-10^{15}G$.
Это предсказание полностью подтвердилось: распределение магнитных полей радиопульсаров имеет максимум вблизи $10^{12}G$, миллисекундные пульсары, открытые в 1980-х гг., обладают магнитными полями $10^{8}-10^{10}G$ , а поля магнитаров, открытых в
1990-х гг., достигают $10^{14}-10^{15}G$.
Я не нашёл источников, в которых говорилось бы о нейтронных звёздах без магнитного поля или со слабым магнитным полем. Но если такие нейтронные звёзды и есть, то, согласно моей гипотезы, это может означать что у неё угловой момент отсутствует или мал изначально, или уменьшился после большого количества циклов переполюсовки.

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле нейтронной звезды
Сообщение24.01.2017, 06:56 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/12/05
6233
skv001
Все, спасибо за информацию. У меня пока вопросов больше нет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле нейтронной звезды
Сообщение24.01.2017, 07:35 
Аватара пользователя


17/01/17
42
Оказывается не один я додумался до высокотемпературной сверхпроводимости в нейтронных звёздах:
Рипол Классик, 1971 Зельдович Я. Б. Теория тяготения и эволюция звезд стр 434
Параграф 5. Сверхтекучесть и сверхпроводимость сверхплотного вещества; их влияние на свойства нейтронной звезды.

Правда этот автор предлагает другой механизм сверхпроводимости, с протонным переносом заряда, в таком варианте магнитное поле вряд-ли может сильно наклоняться к оси вращения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле нейтронной звезды
Сообщение24.01.2017, 12:16 
Супермодератор
Аватара пользователя


09/05/12
11094
Кронштадт
skv001 в сообщении #1187040 писал(а):
На ранних стадиях нейтронизации электроны ещё не настолько потеряли связь с протонами, чтобы образовать независимую подсистему, поэтому я их и проигнорировал.
Замечательно. Опишите-ка, пожалуйста, состояние вещества перед нейтронизацией. Возможно, все же о чем-нибудь задумаетесь...
skv001 в сообщении #1187040 писал(а):
Период неоднородности электрического поля, создаваемого протонами значительно меньше диаметра протона, ибо средняя плотность вещества нейтронной звезды в несколько раз превышает плотность атомного ядра. При характерной температуре нейтронной звезды $10^7 K$ тепловая кинетическая энергия электронов составит примерно $10^3 eV^$,
Ладно, похоже, это не лечится. Вам словосочетание "вырожденный газ" о чем-нибудь говорит?
skv001 в сообщении #1187040 писал(а):
Магнитное поле нейтронной звезды наследует от обычной звезды ориентацию углового момента, и по ней формирует своё начальное магнитное поле. По мере остывания звезды, обычная компонента будет затухать вместе с конвекцией, но даже если бы и не затухало, оно на много порядков меньше магнитного поля нейтронной звезды, и его наследованием можно пренебречь.
А с чего это оно "на много порядков меньше"? Про "затухание вместе с конвекцией" тоже интересно послушать, вдруг Вы попутно еще и вечный двигатель второго рода изобрели...
skv001 в сообщении #1187040 писал(а):
Утверждение №6 было: состояние сверхпроводимости может возникнуть и в ядре обычной звезды с достаточно большой массой и невысокой температурой.
Ответ: это может быть что-то типа Белого карлика.
Вопрос был в том, откуда Вы собираетесь взять такую звезду. Не надо уворачиваться и юлить.
skv001 в сообщении #1187040 писал(а):
На вопросы из пургатория я отвечать немогу, так как я не заслуженный участник, на другие вопросы я просто физически не успеваю отвечать.
Первое от Вас и не требуется, а со вторым - сами виноваты. Незачем было писать гору чуши и жаждать ее "обсуждать".

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле нейтронной звезды
Сообщение24.01.2017, 19:03 
Аватара пользователя


17/01/17
42
Pphantom в сообщении #1187067 писал(а):
Опишите-ка, пожалуйста, состояние вещества перед нейтронизацией
Процессы перед нейтронизацией уже неплохо описаны в литературе. При сжатии плазмы, происходит усиление магнитного поля родительской звезды, генерируются дополнительные магнитные поля из-за взаимных движений плазмы и т.п. Проблема в том, что родительская звезда могла иметь мультипольный или несимметричный магнитный момент, и если бы он наследовался, то почему же поле пульсаров такое простое?
Pphantom в сообщении #1187067 писал(а):
Вам словосочетание "вырожденный газ" о чем-нибудь говорит?
При оценке энергии я привёл только тепловую часть энергии электронов, являющейся добавкой к уровню Ферми вырожденного газа, не думал, что вы станете так глубоко копать. Учёт энергии вырожденного газа действительно приведёт к тому, что какая-то часть электронов будет поглощена протонами, и ещё какая-то часть будет с ними сильно связана. Но заметная часть всё-же будет относительно свободной, хотя и не идеально сверхпроводящей. Идеальная сверхпроводимость как раз ухудшила бы мою модель, так как магнитное поле после одной перполюсовки так и осталось бы параллельным оси. Тогда старые нейтронные звёзды не могли бы быть пульсарами.
Pphantom в сообщении #1187067 писал(а):
А с чего это оно "на много порядков меньше"? Про "затухание вместе с конвекцией" тоже интересно послушать
При достаточно быстром коллапсе, поле действительно не сразу затухнет, а даже какое-то время будет усиливаться, пока сжимающаяся плазма не превратится в нейтроны, которые уже не смогут удерживать вмороженное магнитное поле, в силу электронейтральности. Возможно электронному газу и удастся унаследовать какую-то часть магнитного поля. Но если материнская звезда не имела дипольного магнитного момента, а только мультипольный, то он вряд-ли будет унаследован. В этом случае электронный газ, получив момент импульса от звезды, создаст собственный момент, который некоторое время не будет доступен для наблюдения из-за противоположного момента протонного тока. Но когда начнётся переполюсовка, то угол наклона станет ненулевым и образуется пульсар.
Pphantom в сообщении #1187067 писал(а):
вдруг Вы попутно еще и вечный двигатель второго рода изобрели...
Интересная подсказка, ведь в нейтронной звезде подходящие условия для градиентного дрейфа зарядов в неоднородном магнитном поле, при котором, как известно, беспорядочное тепловое движение зарядов выпрямляется и превращается в постоянный ток. Надо посчитать, вдруг это как то сказывается на состоянии звезды. А что касается Второго Закона Термодинамики (ВЗТ), то он запрещает только вечный двигатель второго рода, в качестве изолированной системы. Если же в систему добавить нагрузку, например тормозные колодки, то установится равновесие между теплом, выделяемым тормозом и поглощаемым двигателем, так, что энтропия всей системы убывать не будет. Правда нарушится одно из следствий ВЗТ по поводу самопроизвольного перетока тепла против градиента, но это следствие было получено для систем с постоянным числом степеней свободы, а магнитное поле лишает частицы одной степени свободы, не говоря уж о том, что для магнитного взаимодействия время несимметрично.
Pphantom в сообщении #1187067 писал(а):
Вопрос был в том, откуда Вы собираетесь взять такую звезду
Когда я говорил о возможности появления электронной сверхпроводимости в частично сколлапсировавшей звезде, это был теоретический образ, на практике такая звезда скорее всего проживёт не долго и окончательно сколлапсирует за короткое время, хотя при наличии каких-либо внешних стабилизирующих фактров, кто его знает...
Pphantom в сообщении #1187067 писал(а):
Незачем было писать гору чуши и жаждать ее "обсуждать".
Если бы я начал одну тему, то всё равно не мог бы мгновенно отвечать на вопросы.

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле нейтронной звезды
Сообщение24.01.2017, 19:36 
Супермодератор
Аватара пользователя


09/05/12
11094
Кронштадт
skv001 в сообщении #1187120 писал(а):
Процессы перед нейтронизацией уже неплохо описаны в литературе.
Ну так воспроизведите описание или приведите ссылки.
skv001 в сообщении #1187120 писал(а):
При сжатии плазмы, происходит усиление магнитного поля родительской звезды, генерируются дополнительные магнитные поля из-за взаимных движений плазмы и т.п. Проблема в том, что родительская звезда могла иметь мультипольный или несимметричный магнитный момент, и если бы он наследовался, то почему же поле пульсаров такое простое?
Предложите механизм получения такого поля у родительской звезды.
skv001 в сообщении #1187120 писал(а):
При оценке энергии я привёл только тепловую часть энергии электронов, являющейся добавкой к уровню Ферми вырожденного газа, не думал, что вы станете так глубоко копать. Учёт энергии вырожденного газа действительно приведёт к тому, что какая-то часть электронов будет поглощена протонами, и ещё какая-то часть будет с ними сильно связана.
Ну слава богам, что-то дошло. Теперь давайте считать, какая часть.
skv001 в сообщении #1187120 писал(а):
Тогда старые нейтронные звёзды не могли бы быть пульсарами.
А они ими являются? И, если да - какими? Кстати, времена переполюсовки Вы тоже тихо замяли.
skv001 в сообщении #1187120 писал(а):
Интересная подсказка, ведь в нейтронной звезде подходящие условия для градиентного дрейфа зарядов в неоднородном магнитном поле, при котором, как известно, беспорядочное тепловое движение зарядов выпрямляется и превращается в постоянный ток. Надо посчитать, вдруг это как то сказывается на состоянии звезды. А что касается Второго Закона Термодинамики (ВЗТ), то он запрещает только вечный двигатель второго рода, в качестве изолированной системы. Если же в систему добавить нагрузку, например тормозные колодки, то установится равновесие между теплом, выделяемым тормозом и поглощаемым двигателем, так, что энтропия всей системы убывать не будет. Правда нарушится одно из следствий ВЗТ по поводу самопроизвольного перетока тепла против градиента, но это следствие было получено для систем с постоянным числом степеней свободы, а магнитное поле лишает частицы одной степени свободы, не говоря уж о том, что для магнитного взаимодействия время несимметрично.
И какую "нагрузку" Вы планируете добавлять? Да, вопрос о степенях свободы за Вами "висит" в другой теме, тут он тоже возникнет.
skv001 в сообщении #1187120 писал(а):
Когда я говорил о возможности появления электронной сверхпроводимости в частично сколлапсировавшей звезде, это был теоретический образ, на практике такая звезда скорее всего проживёт не долго и окончательно сколлапсирует за короткое время, хотя при наличии каких-либо внешних стабилизирующих фактров, кто его знает...
Она просто не возникнет. Вы придумали несуществующий в природе объект.
skv001 в сообщении #1187120 писал(а):
Если бы я начал одну тему, то всё равно не мог бы мгновенно отвечать на вопросы.
Вам надо было не только начать одну тему, но и сосредоточиться на какой-то одной фантазии. Тогда, возможно, ее удалось бы за разумное время причесать и сделать удобоваримой. Пока же Вы прыгаете от одного нереалистичного предположения к другому, оставляя по дороге незатыкаемые дыры.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 28 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: profrotter, Jnrty, Парджеттер, Pphantom, Aer, photon, whiterussian, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group