Техника - молодёжи 2007-08, страница 15
термоядерным горением около центра звезды, далее возникает неравновесная ударная волна, которая бежит к поверхности звезды и сбрасывает светящуюся оболочку, испускающую в пространство оптические фотоны. Это можно было наблюдать при взрыве сверхновой 1987а. Помимо оптических фотонов, выделяются нейтрино и гамма-лучи; — образование электронных оболочек тяжёлых атомов внутри звёзд. Связь между спином и статисткой обычно вводится формально, исходя из принципа неразличимости тождественных частиц (в силу тождественности возможны только симметричные или антисимметричные комбинации у-функций). Если взять антисимметричные комбинации, то мы придём к принципу Паули, подтверждённому спектральными измерениями. Но остаётся открытым вопрос — чем он вызван? Не так давно, в 1971 г., Э. Теллером было впервые дано физическое определение, в котором первичным является магнитный момент (на русском языке статья в сборнике «Физика высоких плотностей энергии», «Мир», 1974 ). Одинаково направленные магнитные диполи отталкиваются, а противоположно направленные притягиваются и допускают более плотную упаковку в плотное электронное ядро тяжёлых элементов с Z > 2 (заряд ядра в единицах заряда электрона). При перевороте спина одного электрона спин оболочки меняется на 1, и момент уносится фотоном (этот процесс — быстрый). Энергия фотона — порядка ионизационного потенциала гелия или больше. Стремление к плотной упаковке обеспечивается полем центрального ядра. Таким образом, при эволюции в электронных оболочках при Z>2 оказываются, в основном, только спаренные спины. Поэтому, развивая идею Э. Теллера, мы видим, что при образовании электронных оболочек при Z>2, получается дополнительный, кроме рекомбинации, источник фотонов, который не был учтён. Переворачивание спина и генерацию фотонов с энергией порядка 20 эВ для гелия и большей энергией для более тяжёлых атомов обеспечивает магнитное взаимодействие спинов. Этот процесс медленнее, чем электрическое дипольное взаимодействие. Но процессы в недрах звёзд идут достаточно медленно, и задержка по времени не существенна. Фотоны долго диффундируют в холодном веществе наружных оболочек звезды и приобретают её температуру, при этом число их растёт. Эти фотоны нагревают плазму вокруг электронной оболочки, что влияет на скорость процесса её формирования. Этот механизм может представлять интерес для астрофизики. Напомним, что при адиабатическом расширении после Большого Взрыва безразмерная энтропия (отношение числа протонов к числу ба-рионов) сохраняется, её теоретическое значение примерно 2. Реальное большое значение (порядка 108 — 109) в рамках стандартной теории Большого Взрыва сегодня не получило теоретического объяснения. Это означает, что на стадии звёздо-образования и формирования электронных оболочек атомов с зарядом ядра Z>2 внутри звёзд помимо рекомбинации, начинает работать дополнительный механизм образования фотонов, которого при адиабатическом расширении нет. Что будет дальше? Реакции синтеза тяжёлых ядер и их электронных оболочек энергетически выгодны при большом давлении, и они происходят там, где такое давление есть — около центра звезды. Образовавшиеся «горячие» фотоны медленно диффундируют из центра звезды к её поверхности через более холодное вещество наружных слоёв. Дрейф «горячих» фотонов через холодное вещество — процесс не адиабатический. Фотоны охлаждаются, и их число растет. В конце процесса диффузии они приобретают температуру поверхности и покидают звезду в виде большого количества фотонов видимого света. Для нас важно то, что этот процесс генерации большого количества фотонов не учитывался при интерпретации микроволнового эксперимента, в ходе которого измеряли неоднородность реликтового фона. Сможет ли предложенный механизм устранить расхождение по значению энтропии, покажет подробный расчёт в рамках известной физики, который может быть сделан в ближай- 1 Исаак Ньютон Нильс Бор ,'Т Эдвард Теллер Андрей Сахаров Стивен Хокинг Габриэле Венециано |
