Сравнение количества частиц

[DimaM]

Munin в сообщении #960663 писал(а):

А при этом, мы можем достичь плотности, скажем, 1 электрон на кубический километр, и примерно столько же протонов. Будет этот электрон свободным, или мы его всё-таки назовём электроном плазмы? Во-многом, вопрос оказывается просто терминологический - и соответственно, не школьный.

Наверно, надо сравнивать дебаевскую длину с характерным размером облака. Вопрос точно не школьный, согласен.

[Munin]

Ms-dos4 в сообщении #960667 писал(а):

я так понял, что в задаче подразумевали именно это.

По-моему, гиблое дело здесь что-то телепатить.

Вообще всё задание смахивает больше на умение гуглить википупию, чем на тест умения рассуждать. В крайнем случае тест на эрудицию.

max077
Когда будете сдавать ответы, обязательно приведите своему учителю ссылку, где вам всё это рассказали.

-- 12.01.2015 18:12:45 --

DimaM в сообщении #960672 писал(а):

с характерным размером облака.

Здесь тоже загвоздка: многие такие облака просто никакими приборами не видно, и оценить их размеры можно только сверху (от этого сверхскопления до вон того, например).

[max077]

Munin в сообщении #960663 писал(а):

Пусть у нас есть равномерная смесь протонов и электронов. Мы её называем плазмой. Будем уменьшаеть её плотность. Она от этого перестанет быть плазмой? Наверное, нет. А при этом, мы можем достичь плотности, скажем, 1 электрон на кубический километр, и примерно столько же протонов. Будет этот электрон свободным, или мы его всё-таки назовём электроном плазмы? Во-многом, вопрос оказывается просто терминологический - и соответственно, не школьный.

Наверное все таки плазма. Но вопрос касается не самого существования свободных заряженных частиц, а их количественного соотношения (протонов и электронов). Для атомного вещества и так понятно: в составе атома каждому протону соответствует электрон, что обеспечивает общую нейтральность. Но вне атомов?

Munin в сообщении #960679 писал(а):

Когда будете сдавать ответы, обязательно приведите своему учителю ссылку, где вам всё это рассказали.

Конечно.

[Munin]

max077 в сообщении #960689 писал(а):

Для атомного вещества и так понятно: в составе атома каждому протону соответствует электрон, что обеспечивает общую нейтральность. Но вне атомов?

В плазме тоже поровну, потому что в целом плазма электронейтральна.

[max077]

Munin в сообщении #960694 писал(а):

В плазме тоже поровну, потому что в целом плазма электронейтральна.

Космические лучи это ведь тоже плазма? Хорошо. То есть можно сказать, что количество этих частиц одинаково.

[Pphantom]

Munin в сообщении #960659 писал(а):

Суммарную оценку из Большого Взрыва. То есть и галактики, и межгалактический.

Т.е. оценка на барионную скрытую массу? Мы уже когда-то это обсуждали: тут и сама оценка может "ездить", и с возможным содержимым ситуация неясна. В общем, этот вопрос действительно сложноват для домашнего задания, предполагающего (по-видимому) какой-то простой и однозначный ответ.

Munin в сообщении #960663 писал(а):

Будет этот электрон свободным, или мы его всё-таки назовём электроном плазмы? Во-многом, вопрос оказывается просто терминологический - и соответственно, не школьный.

Именно. В конечном счете это вопрос о применимости гидродинамического приближения в том или ином случае, а это штука неприятная и совсем не школьная.

[Munin]

max077 в сообщении #960708 писал(а):

Космические лучи это ведь тоже плазма? Хорошо.

Не, там не всё так просто. Космические лучи, по-видимому, не плазма, но когда они проходят через межзвёздную (межпланетную) плазму, то по-видимому, вызывают противоположно направленный ток, компенсирующий перенос заряда. (Заряд, который переносят космические лучи, мизерный, потому что частицы там с высокой энергией, но самих частиц мало.) Так что, космические лучи не нарушают электронейтральность среды.

Когда космические лучи попадают на Землю, то более массивные частицы (протоны) легче пробивают магнитное поле Земли, а более лёгкие (электроны), скорей всего, отклоняются. Это может приводить к некоторой электризации Земли космическими лучами. В то же время, повторяю, заряд это мизерный, и стекает с Земли в других процессах. Если взять достаточно большой объём пространства вокруг Земли, то в нём, скорей всего, мы опять увидим электронейтральную систему зарядов.

Pphantom в сообщении #960717 писал(а):

Мы уже когда-то это обсуждали: тут и сама оценка может "ездить", и с возможным содержимым ситуация неясна.

Чё-то мне с середины 00-х годов запомнилась эта уверенная оценка в 10 раз, и созданное впечатление, что "ездить" она может всё-таки не на порядок. Неужели не так? Сами знаете, привычные застарелые предрассудки не выбьешь из головы колом :-)

[Pphantom]

Munin в сообщении #960817 писал(а):

Чё-то мне с середины 00-х годов запомнилась эта уверенная оценка в 10 раз, и созданное впечатление, что "ездить" она может всё-таки не на порядок. Неужели не так?

Использование чуть различающихся модельных предположений (причем совсем не космологических) при обработке наблюдательных данных может ее весьма серьезно изменить. Например, разные варианты учета излучения МЗС Галактики для WMAP/Planck в принципе могут снизить это отношение примерно до 3. Так что...

[max077]

Munin в сообщении #960817 писал(а):

Не, там не всё так просто. Космические лучи, по-видимому, не плазма, но когда они проходят через межзвёздную (межпланетную) плазму, то по-видимому, вызывают противоположно направленный ток, компенсирующий перенос заряда. (Заряд, который переносят космические лучи, мизерный, потому что частицы там с высокой энергией, но самих частиц мало.) Так что, космические лучи не нарушают электронейтральность среды.

Но ведь в космических лучах тоже одинаковое количество протонов и электронов?

[Munin]

max077 в сообщении #960863 писал(а):

Но ведь в космических лучах тоже одинаковое количество протонов и электронов?

Если честно, не знаю. Космические лучи в основном исследуют с поверхности Земли, а здесь уже нет надежды на баланс.

Но даже если и не одинаковое - то недостающие частицы, повторяю, компенсируются током в плазме. Плазма не терпит, чтобы где-то был нескомпенсированный заряд, она в этом плане такая же, как и любая проводящая среда.

[Pphantom]

Munin в сообщении #960879 писал(а):

Если честно, не знаю. Космические лучи в основном исследуют с поверхности Земли, а здесь уже нет надежды на баланс.

Не только, еще с АМС, хотя существенной разницы (и в результатах, и в некоторой "испорченности" данных) нет. Электронов очень мало, порядка $10^{-2}$ от общего количества частиц.

[levtsn]

Солнечный ветер состоит в основном из электронов, протонов и ядер гелия (альфа-частиц); ядра других элементов и неионизированных частиц (электрически нейтральных) содержатся в очень незначительном количестве.
так что свободные электроны есть

[Pphantom]

levtsn в сообщении #960910 писал(а):

Солнечный ветер состоит в основном из электронов, протонов и ядер гелия (альфа-частиц); ядра других элементов и неионизированных частиц (электрически нейтральных) содержатся в очень незначительном количестве.
так что свободные электроны есть

Это действительно вопрос терминологии. С одной стороны, длины свободного пробега этих электронов заметно превышают, например, размеры Земли, поэтому их можно назвать свободными. С другой - те же длины свободного пробега существенно меньше размеров гелиосферы, так что вся система в целом - вполне нормальная плазма. С другими примерами ситуация будет примерно такой же, поэтому последний вопрос из списка в некотором роде лишен смысла.

[levtsn]

Pphantom в сообщении #960930 писал(а):

levtsn в сообщении #960910 писал(а):

Солнечный ветер состоит в основном из электронов, протонов и ядер гелия (альфа-частиц); ядра других элементов и неионизированных частиц (электрически нейтральных) содержатся в очень незначительном количестве.
так что свободные электроны есть

Это действительно вопрос терминологии. С одной стороны, длины свободного пробега этих электронов заметно превышают, например, размеры Земли, поэтому их можно назвать свободными. С другой - те же длины свободного пробега существенно меньше размеров гелиосферы, так что вся система в целом - вполне нормальная плазма. С другими примерами ситуация будет примерно такой же, поэтому последний вопрос из списка в некотором роде лишен смысла.

ну есть же лазер на свободных электронах. там длинна пробега явно меньше земли.

[Munin]

Вопрос-то не в том, существуют ли свободные электроны в принципе, а в том, существуют ли они где-то в космосе.