Isaac Azimov - Az univerzum gravitációs végzete (5) - Az összeomló világegyetem vagy a történelem
(Az összeomló univerzum vagy a fekete lyukak története)
Kiadás:
Isaac Azimov. Az univerzum gravitációs végzete
Fordító: Radka Dinekova
Lektor: Valeri Golev
A fordítás lektorai: Nadka Stoyanova, Krassimira Abadjieva
Szerkesztő: Valeri Golev
Borító művész: Vlagyimir Mincsev
Művész-szerkesztő: Dimitar Petkov
Műszaki szerkesztő: Yordanka Ivanova
Lektor: Slavka Krasteva
Amerikai. I. kiadás.
70X90/32 formátumú sütő. autók 18.00 Szerk. amikor 10.51 PEC 12.19
Narodna Prosveta Állami Kiadó - Szófia, 1990.
Állami vállalat "Polyprint" - Vratsa
Más webhelyeken:
Tartalom
- 1. Részecskék és erők
- 1
- A négy erő
- Atomok
- Sűrűség
- Gravitáció
- 2. A bolygók
- A Föld
- A többi bolygó
- Kerülési sebesség
- A bolygók sűrűsége és kialakulása
- 3. Sűrű anyag
- A bolygók belei
- Nyomásállóság
- A csillagok
- Degenerált anyag
- 4. Fehér törpék
- Vörös óriások és sötét műholdak
- Fölényesség
- Einstein vöröseltolódása
- Fehér törpék képződése
- 5. Robbanóanyag
- A nagy Bumm
- A fő sorrend
- A bolygó ködök
- Az új csillagok
- A szupernóvák
- 6. Neutroncsillagok
- A fehér törpéken túl
- A fényen túl
- Pulsari
- A neutroncsillagok tulajdonságai
- Árapályhatások
- 7. Fekete lyukak
- A végső győzelem
- A fekete lyukak kimutatása
- Mini fekete lyukak
- A fekete lyukak használata
- 8. Vége és kezdete
- Vége?
- Harkályok ütései * és fehér lyukak
- A kvazárok
- A kozmikus tojás
- 1. függelék A számok kifejezése fok formájában
- 2. függelék. A metrikus rendszer
- 3. függelék. Hőmérsékleti skálák
Gravitáció
Tehát ebben a könyvben már nagyon sokat beszéltünk a nukleáris erőkről, az elektromágneses erőkről, és kerülgettük a gyenge erőkről való beszédet, mert ezek viszonylag jelentéktelenek az általunk eddig kitűzött célok szempontjából. Alig említettük a gravitációs erőt, és ez elengedhetetlen a könyv számára. Valójában olyan gyakran fogunk beszélni a gravitációs erőről, hogy amikor szóba kerül, egyszerűen gravitációnak nevezzük.
A gravitáció hatással van minden olyan részecskére [1], amelynek van tömege - hadronok, leptonok és ezek bármely kombinációja - azaz. mindazon tárgyakon, amelyeket körülöttünk látunk a Földön, és azokon, amelyeket az égen látunk. Bővíthetjük a 2. táblázatot gyenge erők és gravitáció hozzáadásával. Ez lesz a 4. táblázat.
| Nukleáris | Igen | Igen | nem |
| Elektromágneses | Igen | nem | Igen |
| Gyenge | nem | nem | Igen |
| Gravitációs | Igen | Igen | Igen |
A négy erő közül a gravitáció a leggyengébb, amint az az 1. táblázatból is kiderül. Jobb ezt demonstrálni, mint csak nagyon egyszerű matematikával állítani.
Képzelje el, hogy két objektum tömegét nézi, amelyek egyedül vannak az univerzumban. A két objektum közötti gravitációs erőt az Isaac Newton (1642–1727) angol tudós által először összeállított egyenlet képviseli:
F (g) = Gmm ’/ d 2 (1)
Ebben az egyenletben F (g) a két test közötti gravitációs erő, m az egyik test tömege, m ’a másik tömege, d a köztük lévő távolság és G az univerzális gravitációs állandó.
Óvatosan kell eljárnunk a mértékegységekkel. Szokás a tömeget grammban (g) és a távolságot centiméterben mérni. A G-t bonyolultabb egységekben mérjük, ami itt nem érdekel. Ha grammot és centimétert használunk, akkor a gravitációs erőt a dyn nevű egységekben mérjük. [2]
Tudomásunk szerint a G értéke az univerzumban mindenhol állandó (van vele egy bizonyos probléma, amelyet később a könyvben tárgyalunk). Ez az általunk használt egységekben kifejezett érték 6,67 X 10 –8 vagy 0,0000000667. Tegyük fel, hogy az általunk figyelembe vett két test 1 cm távolságra van, tehát d = 1 cm, ezért d 2 = d X d = 1 X 1 = 1. Az (1) egyenlet a következő formát ölti:
F (g) = 6,67 x 10 -8 mm ”(2)
Most képzelje el, hogy egy elektront és egy protont nézünk. Az elektron tömege (m) 9,1 x 10–28 g. A proton tömege (m ’) 1,7 X 10–24 g. Ha megszorozzuk ezt a két számot, majd megszorozzuk a szorzatot 6,67 X 10 –8-mal, akkor 1 X 10 –58 din-t, vagyis 0,00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 dyn-t kapunk. (Itt van egy példa arra, hogy a számok feljegyzése mennyire előnyösebb a szokásos tizedes jelölésnél.)
Ezért azt mondhatjuk, hogy a proton és az elektron közötti gravitációs vonzerő, ha 1 cm-re vannak egymástól:
F (g) = 1 x 10 -58 din (3)
Most térjünk rá az elektromágneses erőre, és készítsünk egyenletet ennek az erőnek két olyan töltött tárgy között, amelyek egyedül vannak az univerzumban.
Pontosan száz évvel azután, hogy Newton megírta a gravitációs erő egyenletét, Charles Augustin de Coulomb (1736–1806) francia fizikus kimutatta, hogy hasonló egyenlet használható az elektromágneses erő meghatározására. Az egyenletnek a következő formája van:
Ebben az egyenletben F (e) a két test közötti elektromágneses erő, q az egyik test elektromos töltése, q ’a másik elektromos töltése és d a köztük lévő távolság. Itt is a távolságot cm-ben mérjük, és ha meghatározzuk az elektromos töltést az úgynevezett elektrosztatikus egységekben, akkor nem lesz szükség a gravitációs állandóval analóg kifejezés bevezetésére annak tükrözése érdekében, hogy a testek vákuumban vannak . (Feltéve, hogy a testek egyedül vannak az univerzumban, természetes azt feltételezni, hogy vákuum van közöttük.) Továbbá, ha ezeket az egységeket használjuk, az F (e) értéket is dinamikusan mérjük.