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
 
 Диффузия протонов в ядре солнца.
Сообщение13.05.2020, 17:06 


15/05/16
46
Не могу найти ответ на вопрос о том какими свойствами обладает вещество в солнечном ядре. Часто говорится только, что из-за высокой плотности вещества фотоны очень долго добираются из ядра солнца до вышележащих слоёв. Несколько раз встречал невероятную, на мой взгляд, формулировку о том, что протон не способен поменяться местами с соседом при такой плотности. Первоисточник так и не смог найти. Так же несколько раз встречал термин плотная тёплая материя, без какого то детального описания свойств. В самом простом случае мне было бы просто интересно узнать какова скорость случайного перемещения протонов в ядре солнца.
Если копать глубже, то, наверно, нужно прояснить почему я заинтересовался этим вопросом. Меня интересует возможно ли, чисто теоретически, создать из столь плотного и горячего вещества нечто подобное элементам памяти, логическим элементам или любую иную структуру с высокой сложностью. Какого размеры стабильные структуры и на какое время могли бы образоваться в ядре солнца. Если бы мы могли создать пирамидку с метр высотой внутри ядра, скажем, превратив обычные протоны в ядра дейтерия, то за сколько бы её очертания размылись. Миллисекунды ? Наносекунды? Года? миллионы лет? Кроме того, мне интересно, с какой скоростью распространяется звук в такой среде? Как она проводит электрический ток? Могут ли там наблюдаться какие то интересные квантовые эффекты, подобные полупроводимости? Какие то нелинейные взаимодействия между прозрачностью, скоростью звука, электропроводностью.
К сожалению поиск как в русском, так и в английском интернете дал очень мало. Если вы знаете какие то работы по этой теме или ваших знаний физики достаточно для компетентных предположений по любому из обозначенных вопросов, я буду вам очень благодарен.

 Профиль  
                  
 
 Re: Диффузия протонов в ядре солнца.
Сообщение13.05.2020, 17:32 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Плотность $1.5 \cdot 10^2\text{~г/см}^3$, температура $16 \cdot 10^6\text{~К}$. Это почти идеальный газ, кулоновскими поправками можно пренебречь.

Соответственно, про структуры и т.п. можно забыть, а характерные тепловые скорости частиц (в т.ч. скорость звука), коэффициент диффузии и т.п. считайте сами, это тривиально.

 Профиль  
                  
 
 Re: Диффузия протонов в ядре солнца.
Сообщение14.05.2020, 10:20 


15/05/16
46
Pphantom в сообщении #1462336 писал(а):
Плотность $1.5 \cdot 10^2\text{~г/см}^3$, температура $16 \cdot 10^6\text{~К}$. Это почти идеальный газ, кулоновскими поправками можно пренебречь.

Соответственно, про структуры и т.п. можно забыть, а характерные тепловые скорости частиц (в т.ч. скорость звука), коэффициент диффузии и т.п. считайте сами, это тривиально.

Да, производил простые прикидки по формулам для нормальных температур и давлений.Получалось, что кф.д составляет примерно 1\5 от значения для комнатной температуры и давления, а скорость звука в ядре составляет около 500 км\с. Интересные показатели, хотя и не впечатляющие. Меня удивило, что ни где это не описано чётко, особенно это касается ядра.Также, я не уверен, что корректно применять обычные формулы.

 Профиль  
                  
 
 Re: Диффузия протонов в ядре солнца.
Сообщение14.05.2020, 13:21 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Alexander4702 в сообщении #1462587 писал(а):
Меня удивило, что ни где это не описано чётко, особенно это касается ядра.
Вообще-то описано. Сейчас проверил - приведенные мной данные есть, например, в Википедии (температура там, правда, чуть занижена, но для искомых оценок это никакой роли не играет).
Alexander4702 в сообщении #1462587 писал(а):
Также, я не уверен, что корректно применять обычные формулы.
Вполне корректно. Впрочем, если хотите, можете подумать над обоснованием этого утверждения - это не самая простая, но все же школьная задача по физике.

 Профиль  
                  
 
 Re: Диффузия протонов в ядре солнца.
Сообщение14.05.2020, 18:47 


15/05/16
46
Pphantom в сообщении #1462662 писал(а):
Alexander4702 в сообщении #1462587 писал(а):
Меня удивило, что ни где это не описано чётко, особенно это касается ядра.
Вообще-то описано. Сейчас проверил - приведенные мной данные есть, например, в Википедии (температура там, правда, чуть занижена, но для искомых оценок это никакой роли не играет).
Alexander4702 в сообщении #1462587 писал(а):
Также, я не уверен, что корректно применять обычные формулы.
Вполне корректно. Впрочем, если хотите, можете подумать над обоснованием этого утверждения - это не самая простая, но все же школьная задача по физике.

Да, я смотрел википедию и русскую и английскую. Именно скорости звука в статье по гелиосейсмологии там не указы и тем более не сведены в таблицы. Приходится искать отдельные графики по статьям (где они расчётные и с оговорками). Подсчёта Кф.д я, в принципе, нигде не нашёл
На счёт корректности подсчётов у меня возникли сомнения из-за того, что данное состояние вещества выделяется особо как HWM
https://arxiv.org/abs/1912.09884 и постоянно указывается, что оно мало изучено, хотя первая оценка которую я делал похожа на правду (https://web.stanford.edu/group/ctr/ResB ... artlep.pdf) , но это именно теоретическая оценка. Насколько я понял, изучение стоячих волн, которое сейчас производится не особо помогает прямому изучению ядра солнца. В целом, все сведения какие то обрывочные. Думал, может кто посоветует хороший систематизированный источник, если он есть или интересуется этой темой и может рассказать что то выходящее за рамки самых простых оценок.

 Профиль  
                  
 
 Re: Диффузия протонов в ядре солнца.
Сообщение14.05.2020, 19:05 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Так что вы, собственно, хотите? На мой взгляд, на заданные в исходном сообщени вопросы уже дан исчерпывающий ответ, но если очень хочется, то можно и подробнее.

С точки зрения уравнения состояния это идеальный газ. С точки зрения проводимости и т.п. - обыкновенная плазма. Про структуры говорить бессмысленнно, тем более про структуры "высокой сложности". Что-то еще?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, 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