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 Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6  След.
 
 
Сообщение21.02.2009, 16:44 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/11/08
2763
RF, Moskow
Munin в сообщении #188296 писал(а):
так что модель просто уточняется с новыми условиями.

ок. понял. спасибо.
эта модель справедлива ... для микроскопических размерностей.
...
:?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение23.02.2009, 12:35 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
6670
Хочу привести некоторые простые соображения по поводу поднятых вопросов.
1. Насчёт остывания Земли. Время остывания тела пропорционально его линейного размера. Прикинув, за сколько остынет чайник, можно дать оценку, что Земля с температурой в несколько тысяч градусов остынет за несколько миллионов лет. Приведённая выше цифра в один градус в 100 лет похожа на правду.
2. Достаточно высокий температурный градиент у поверхности Земли свидетельсьвует о том что влияние излучения Солнца на температурный режим Земли не является определяющим. Если бы Земля находилась в равновесии с солнечным излучением, то градиента не было.
3. Насчёт перераспределения масс. Допустим масса Земли находится вся на поверхности, и она одновременно упадёт к центру.Она в результате этого приобретёт скорость в 11.2 км/ч, что соответствует температуре в несколько тысяч градусов. За несколько миллионов лет эта энергия уйдёт в космос.Т.е. интуитивно без расчётов кажется, что энергии перераспределения масс для разогрева Земли недостаточно.
4. Насчёт разогрева посредством радиоактивных элементов. Возьмём среднестатистический кусок Земли (среднестатистический в смысле содержания в нём различных химических элементов). Допустим одномоментно в нём произойдёт распад всех радиоактивных элементов. До какой температры он нагреется? Максимум на несколько тысяч градусов, но никак на милиион.Иначе речь бы шла о ядерной реакции и энергетическая проблема на Земле была бы решена. Отсюда следует, что энергии радиоактивных элементов хватило бы тоже на несколько миллионов лет.
5. Насчёт температуры в глубоких недрах Земли. Мне непонятна откуда взялась оценка в 6000 градусов. При существующем градиенте эта температура достигается уже на первых 250 километрах. Естестественно, что с ростом глубины градиент будет уменьшаться. Одна из причин - увеличение коэффициента теплопроводности с глубиной. Всё равно должно прилично получиться.
6. Насчёт уменьшения диаметра Земли. Вот есть статья из Соровского научно-образовательного журнала Короновский Н.В. (МГУ). Напряжённое состояние земной коры.

[url=http://http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/241.html]
http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/241.html[/url]

7. Насчёт содержания в Земле железа. Смотрел научно-популярную передачу по телевизору. Говорилось, что изотопный состав Земли, Луны и Марса удивительно схож. За исключением того, что на Земле железа побольше будет Плюс на Земле большое железное ядро вызывающее магнитное поле. Много железа также в метеоритах. Возможно, что эти метеориты -осколки планеты Фаэтон, взорвавшейся в результате термоядерной реакции.
8. Насчёт термоядерной реакции. Я себе представлял, что ограничением на её возможность является наличие электронных оболочек, препятствующих сближению ядер.Однако попалась короткая заметка на n-t.ru, в которой говорилось, что американские исследователи воспроизвели условия в центре Земли, и получили вещество со свойством плазмы, т.е. с обобществлёнными электронными оболочками. Это не исключает возможность вяло текущей термоядерной реакции в недрах Земли.
9. Насчёт излучения Хокинга. То, что оно не зарегистрировано, не означает, что чёрных дыр нет. Просто оно очень слабо для наших приборов.
10. Ещё насчёт чёрной дыры. Непонятно, почему она должна проткнуть Землю насквозь.Трение должно её притормозить.
11. Однако возниает интересный вопрос, не поглотит ли она Землю целиком? Однако вблизи чёрной дыры время замедляется, что делает процесс поглощения растянутым. Но тут нужны вычисления, которые мне не доступны.
12. Насчёт эфира. Могут в роли эфира выступать реликтовые гравитоны, которые остались во
Вселенной после большого взрыва? Но тут много гипотетического.
Всех поздравляю с праздником!

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение23.02.2009, 14:47 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
мат-ламер в сообщении #188827 писал(а):
Насчёт остывания Земли. Время остывания тела пропорционально его линейного размера.

Вы не учитываете, что время остывания намного сильнее зависит от разности температур между остывающим телом и средой. Для Земли вместо среды - среднее падающее на неё излучение. Именно оно и обуславливает температуру поверхности, а геотермальное тепло добавляет какую-то ничтожную мелочь, то ли градусы, то ли доли градуса.

мат-ламер в сообщении #188827 писал(а):
2. Достаточно высокий температурный градиент у поверхности Земли свидетельсьвует о том что влияние излучения Солнца на температурный режим Земли не является определяющим.

Это о каком градиенте речь?

мат-ламер в сообщении #188827 писал(а):
За несколько миллионов лет эта энергия уйдёт в космос.

Сделав в самом начале одну неверную оценку, вы множите свои ошибки, пользуясь дальше этой оценкой.

мат-ламер в сообщении #188827 писал(а):
5. Насчёт температуры в глубоких недрах Земли. Мне непонятна откуда взялась оценка в 6000 градусов. При существующем градиенте эта температура достигается уже на первых 250 километрах.

Да, профиль температуры по недрам Земли таков: на первых сотнях км крутой рост, дальше гораздо более медленный. От точки перелома до центра ядра температура возрастает где-то в два раза.

мат-ламер в сообщении #188827 писал(а):
Естестественно, что с ростом глубины градиент будет уменьшаться. Одна из причин - увеличение коэффициента теплопроводности с глубиной. Всё равно должно прилично получиться.

Вы мимо ушей пропустили слова про конвекцию. Она убивает градиент вообще почти в ноль.

мат-ламер в сообщении #188827 писал(а):
6. Насчёт уменьшения диаметра Земли. Вот есть статья из Соровского научно-образовательного журнала Короновский Н.В. (МГУ). Напряжённое состояние земной коры.

Довольно экзотическая гипотеза. Заметьте, обычная тектоника плит тоже приводит к сжатию. Не стоит здесь воспринимать СОЖ как справочник, в него проходят и довольно спорные тезисы на грани изученного.

мат-ламер в сообщении #188827 писал(а):
Насчёт термоядерной реакции. Я себе представлял, что ограничением на её возможность является наличие электронных оболочек, препятствующих сближению ядер.

Большая ошибка. Как раз наоборот, если ядра лишить электронных оболочек, их кулоновское отталкивание и будет главным фактором, мешающим сближению. На расстояниях больше радиуса атома заряд ядра экранирован, и атомы друг от друга не отталкиваются. А на расстояниях хотя бы на порядок-два меньше - экранирование заканчивается, и начинается сильное отталкивание. В плазме, соответственно, экранирование просто на среднем межъядерном расстоянии, а отталкивание никуда не девается.

мат-ламер в сообщении #188827 писал(а):
12. Насчёт эфира. Могут в роли эфира выступать реликтовые гравитоны, которые остались во
Вселенной после большого взрыва?

Не, это кристально чистый, незамутнённый бред.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение23.02.2009, 16:29 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
6670
Вот нашёл где можно чего почитатьhttp://lib.org.by/_djvu/P_Physics/PGp_Geophysics/
Сначала разберусь с литературой, прежде чем нести отсебятину. Munin спрашивал насчёт градиента. Имелось в виду, что по измерениям в глубоких скважинах температура увеличивается с ростом глубины на 20 - 30 градусов на километр ( в среднем). Попробую уточнить остывание Земли. Это критично для остальных оценок.

Добавлено спустя 29 минут:

Кое-какие цифры, от которых можно отталкиваться в расчётах, есть в книге А.В.Бялко. Наша планета Земля. Не тот ли это Бялко, что участвовал в передаче "Что - где - когда"?

Добавлено спустя 42 минуты 28 секунд:

Повторил расчёты вслед за Бялко. Оказывается из глубин Земли идёт мощность 30 триллионов ватт, что на 4 порядка меньше мощности, идущей от Солнца. Отсюда вывод, что нельзя сразу верить популярным статьям даже в уважительных журналах типа "Знание-Сила". Собственно там была заметка, которая меня смутила. Заметку ту сейчас не нашёл, но там были идеи насчёт чёрной дыры и термоядерной реакции в центре Земли.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение23.02.2009, 18:09 


21/12/08
760
Munin писал(а):
мат-ламер в сообщении #188827 писал(а):
Насчёт остывания Земли. Время остывания тела пропорционально его линейного размера.

Вы не учитываете, что время остывания намного сильнее зависит от разности температур между остывающим телом и средой. Для Земли вместо среды - среднее падающее на неё излучение.

Munin писал(а):
Именно оно и обуславливает температуру поверхности, а геотермальное тепло добавляет какую-то ничтожную мелочь, то ли градусы, то ли доли градуса.

Вообще, оба положения спорные. Для среднего излучения нужно определиться с периодом. Но в любом случае при любом периоде: пока одна сторона нагревается, другая - охлаждается.
Правда, огромную роль играет интенсивность излучения. А геотермальное тепло - понятие широкое, вулканическая деятельность, например, очень хорошо прогревает поверхность Земли.

Добавлено спустя 1 час 11 минут 4 секунды:

мат-ламер писал(а):
Достаточно высокий температурный градиент у поверхности Земли свидетельсьвует о том что влияние излучения Солнца на температурный режим Земли не является определяющим.

Он является определяющим до глубин порядка 40-50 метров. И то, не в полной мере, - только
при нормальном падении. Вечную мерзлоту, например, Солнце растопить до сих пор не может.

мат-ламер писал(а):
Если бы Земля находилась в равновесии с солнечным излучением, то градиента не было.

Если бы Земля не находилась в равновесии с окружающей средой, - ее, вообще, не было бы. Но только Вы зациклились на теплопередаче, а ведь Земля, как и другие планеты очень много излучает в инфракрасном диапазоне.

мат-ламер писал(а):
Насчёт перераспределения масс. Допустим масса Земли находится вся на поверхности, и она одновременно упадёт к центру.Она в результате этого приобретёт скорость в 11.2 км/ч, что соответствует температуре в несколько тысяч градусов.

Ну, это Вы уж слишком. Возьмите что-нибудь попроще, приливное трение, например.

мат-ламер писал(а):
За несколько миллионов лет эта энергия уйдёт в космос.Т.е. интуитивно без расчётов кажется, что энергии перераспределения масс для разогрева Земли недостаточно.

мат-ламер писал(а):
Отсюда следует, что энергии радиоактивных элементов хватило бы тоже на несколько миллионов лет.

Видимо, Вы расчитываете время, для случая, как если бы источники перестали бы работать.

мат-ламер писал(а):
Насчёт температуры в глубоких недрах Земли. Мне непонятна откуда взялась оценка в 6000 градусов.

Вы невнимательно читаете. Температуру внутреннего ядра мы измерить не можем - мешает жидкое внешнее ядро. Оценивается верхняя граница температуры.

мат-ламер писал(а):
Насчёт уменьшения диаметра Земли. Вот есть статья из Соровского научно-образовательного журнала Короновский Н.В. (МГУ). Напряжённое состояние земной коры.

Статья интересная, но для введения в курс дела маловата.

мат-ламер писал(а):
Насчёт содержания в Земле железа. Смотрел научно-популярную передачу по телевизору. Говорилось, что изотопный состав Земли, Луны и Марса удивительно схож. За исключением того, что на Земле железа побольше будет Плюс на Земле большое железное ядро вызывающее магнитное поле. Много железа также в метеоритах. Возможно, что эти метеориты -осколки планеты Фаэтон, взорвавшейся в результате термоядерной реакции.

Метеориты разные бывают и из разных мест. В поясе метеоритов, например, большинство метеоритов - лед.

мат-ламер писал(а):
Насчёт термоядерной реакции. Я себе представлял, что ограничением на её возможность является наличие электронных оболочек, препятствующих сближению ядер.Однако попалась короткая заметка на n-t.ru, в которой говорилось, что американские исследователи воспроизвели условия в центре Земли, и получили вещество со свойством плазмы, т.е. с обобществлёнными электронными оболочками. Это не исключает возможность вяло текущей термоядерной реакции в недрах Земли.

Плазма разная бывает.

мат-ламер писал(а):
Ещё насчёт чёрной дыры. Непонятно, почему она должна проткнуть Землю насквозь.Трение должно её притормозить.

Два гравитирующих тела обращаются вокруг общего центра масс. Поэтому черная дыра никак не могла бы находиться точно в центре Земли.

Добавлено спустя 22 минуты 16 секунд:

мат-ламер писал(а):
Имелось в виду, что по измерениям в глубоких скважинах температура увеличивается с ростом глубины на 20 - 30 градусов на километр ( в среднем). Попробую уточнить остывание Земли. Это критично для остальных оценок.

Почему Вы считаете градиент линейной функцией?

мат-ламер писал(а):
Повторил расчёты вслед за Бялко. Оказывается из глубин Земли идёт мощность 30 триллионов ватт, что на 4 порядка меньше мощности, идущей от Солнца. Отсюда вывод, что нельзя сразу верить популярным статьям даже в уважительных журналах типа "Знание-Сила". Собственно там была заметка, которая меня смутила. Заметку ту сейчас не нашёл, но там были идеи насчёт чёрной дыры и термоядерной реакции в центре Земли.

А что входит в 30 триллионов ватт?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение24.02.2009, 00:02 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
мат-ламер в сообщении #188878 писал(а):
Отсюда вывод, что нельзя сразу верить популярным статьям даже в уважительных журналах типа "Знание-Сила". Собственно там была заметка, которая меня смутила. Заметку ту сейчас не нашёл, но там были идеи насчёт чёрной дыры и термоядерной реакции в центре Земли.

А. "Знание-Сила" давно уже не уважаемый журнал. И "Наука и жизнь" тоже, если что. Вроде, уважаемыми могут оставаться "Квант" и "Химия и жизнь", но в последние годы их не читал. Остаются "В мире науки" (SciAm) и почивший СОЖ (с поправкой, которую я говорил выше), ну и как ни странно, "Компьютерра". Остальное в сети, на английском, "Элементы", etc.

Добавлено спустя 1 час 56 минут 33 секунды:

R-o-m-e-n в сообщении #188896 писал(а):
Вообще, оба положения спорные. Для среднего излучения нужно определиться с периодом. Но в любом случае при любом периоде: пока одна сторона нагревается, другая - охлаждается.

Плевать, Земля вращается с такой скоростью, что всё усредняется. И средняя температура, определяемая излучением Солнца, на расстоянии 1 а. е. - как раз в районе 300 К.

R-o-m-e-n в сообщении #188896 писал(а):
А геотермальное тепло - понятие широкое, вулканическая деятельность, например, очень хорошо прогревает поверхность Земли.

В некоторых точках.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение24.02.2009, 01:37 


21/12/08
760
Munin писал(а):
R-o-m-e-n в сообщении #188896 писал(а):
Вообще, оба положения спорные. Для среднего излучения нужно определиться с периодом. Но в любом случае при любом периоде: пока одна сторона нагревается, другая - охлаждается.

Плевать, Земля вращается с такой скоростью, что всё усредняется. И средняя температура, определяемая излучением Солнца, на расстоянии 1 а. е. - как раз в районе 300 К.

Если бы все было в точности так, то не было бы вечной мерзлоты.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение24.02.2009, 10:04 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
R-o-m-e-n в сообщении #189088 писал(а):
Если бы все было в точности так, то не было бы вечной мерзлоты.

Разумеется, не в точности так. Это самая усреднённая модель. В высоких широтах, разумеется, холоднее.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение24.02.2009, 10:54 


21/12/08
760
Munin писал(а):
R-o-m-e-n в сообщении #189088 писал(а):
Если бы все было в точности так, то не было бы вечной мерзлоты.

Разумеется, не в точности так. Это самая усреднённая модель. В высоких широтах, разумеется, холоднее.

А Вы видели карту распределения вечной мерзлоты? В Сибири вечная мерзлота достает до широты Крыма.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение24.02.2009, 10:57 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
6670
Тут ко мне были вопросы от R-o-m-e-n. Я не считаю градиент линейной функцией и писал, что с глубиной он должен уменьшаться, и как мне подсказали, что даже местами сходить на нет. Тепловой поток в 3*10^{13} вт получен у Бялко умноженим градиента на теплопроводность земной породы и на площадь Земли. Дальше умножая его на время существования Земли 1.4*10^{17} сек. и деля на массу Земли 6*10^{24} кг, получаем, что каждый килограмм Земли выделил за время её сущестования 70 000 дж. Вот уже возникает вопрос, хватит ли на это энергии радиоактивных элементов?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение24.02.2009, 11:10 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
R-o-m-e-n в сообщении #189119 писал(а):
А Вы видели карту распределения вечной мерзлоты? В Сибири вечная мерзлота достает до широты Крыма.

Не убедительно. Я видел широту Крыма, это какие-то 45°. Середина между макушкой глобуса и его боками. Скорее удивительно, что в Крыму тепло, чем что в Сибири холодно.

мат-ламер в сообщении #189121 писал(а):
Вот уже возникает вопрос, хватит ли на это энергии радиоактивных элементов?

А чем плохо несколько источников тепла? Включая начальный разогрев, и вторичный приливной?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение24.02.2009, 11:24 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
6670
А, кстати, 70 000 дж на кг - это не так уж и много. И если Земля первоначально была горячей, то хватило бы и энергии первоначального разогрева. Правда, непонятно, откуда Земля вначале была горячей? Надо почитать у Бялко о происхождении планет.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение24.02.2009, 12:28 


21/12/08
760
Munin писал(а):
R-o-m-e-n в сообщении #189119 писал(а):
А Вы видели карту распределения вечной мерзлоты? В Сибири вечная мерзлота достает до широты Крыма.

Не убедительно. Я видел широту Крыма, это какие-то 45°. Середина между макушкой глобуса и его боками. Скорее удивительно, что в Крыму тепло, чем что в Сибири холодно.

Тогда почему в Крыму и в более высоких широтах в европейской части вечной мерзлоты нет?

Munin писал(а):
И средняя температура, определяемая излучением Солнца, на расстоянии 1 а. е. - как раз в районе 300 К.

Оказывается не 300K, а 257К. (Я сам в шоке.)

Добавлено спустя 12 минут 39 секунд:

мат-ламер писал(а):
Тепловой поток в 3*10^{13} вт получен у Бялко умноженим градиента на теплопроводность земной породы и на площадь Земли. Дальше умножая его на время существования Земли 1.4*10^{17} сек. и деля на массу Земли 6*10^{24} кг, получаем, что каждый килограмм Земли выделил за время её сущестования 70 000 дж. Вот уже возникает вопрос, хватит ли на это энергии радиоактивных элементов?

Почитайте внимательней. В книге эта мощность вычисляется по градиенту, а радиоактивность - лишь предположительный источник тепла. Когда спрашивал, что входит в эту мощность, я думал, что излучение тоже учтено. Но в книге мощность излучения не учитывается. А она громадна. Даже если бы Земля нагревалась только от Солнца. И не зависит от градиента. Но Вы в силах сами оценить.

Добавлено спустя 6 минут 8 секунд:

мат-ламер писал(а):
А, кстати, 70 000 дж на кг - это не так уж и много. И если Земля первоначально была горячей, то хватило бы и энергии первоначального разогрева. Правда, непонятно, откуда Земля вначале была горячей? Надо почитать у Бялко о происхождении планет.

А что, есть гипотезы холодного образования Земли?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение24.02.2009, 13:02 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
6670
Вот ссылка о происхождении Землиhttp://www.astronet.ru/db/msg/1188557. Пишут что температура Земли в начале была 1000 - 1500 градусов.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение24.02.2009, 17:34 


21/12/08
760
мат-ламер писал(а):
Вот ссылка о происхождении Земли http://www.astronet.ru/db/msg/1188557. Пишут что температура Земли в начале была 1000 - 1500 градусов.

Гипотезу Шмидта я, в принципе, разделяю. Провда по данному вопросу еще моделировать и моделировать. Указанной температуры дастаточно для образования силикатных планетезималей, но не железных.

Со столкновительным нагревом тоже сложности.

Давно известно, что тороидальное протопланетное облако неустойчиво. Но то, что оно будет распадаться на концентрические кольца - это большой вопрос. Крупномасштабная турбулентность разрушит его в случайном порядке. Хотя есть фактор, который может убрать эту случайность - стоячие волны.

Вы умеете программировать нелинейные дифуры в частных производных? А то могли бы сами провести численное магнитогидродинамическое моделирование с учетом гравитации и легко бы получили решение для концетрации в виде концентрических колец вокруг плотного центра. Я такие решения видел.

Кстати, когда создаете ссылку, лучше просто выделяйте адрес и жмите кнопку URL, а то из-за лишнего копирования в тегах появляются лишние символы и ссылки напрямую не работают.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 82 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6  След.

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