Сред чудесата, скрити в дълбините на Вселената, една малка звезда близо до Сириус вероятно завинаги ще запази едно от значимите си места. Тази звезда е направена от материя 60 000 пъти по-тежка от водата! Когато вдигнем чаша с живак, се изненадваме колко е тежък: тежи около 3 кг. Но какво бихме казали за чаша с вещество, което тежи 12 тона и изисква железопътна платформа за транспортиране? Това изглежда абсурдно и все пак това е едно от откритията на съвременната астрономия.
Естествено, балон не се развива в напълно хомогенна среда. Междузвездната среда е турбулентна и зависи от разпределението на плътността на материята, а формата на мехура също ще зависи. Можем да намерим симетрични мехурчета, чиито обвивки съдържат почти равномерно стратифициран материал, но има и мехурчета, при които симетрията не казва много. Да предположим, например, че новосъздадена масивна звезда лежи на ръба на плътен междузвезден облак. Около него се появява горещ мехур от газ, който естествено се разширява по-добре в среда с по-ниска плътност.
Този отвор има дълга и най-висока степенпоучителна история. Отдавна е забелязано, че блестящият Сириус се движи сред звездите не по права линия, както повечето други звезди, а по странна криволичеща пътека (фиг. 74). За да обясни тези особености на движението му, известният астроном Бесел предположи, че Сириус е придружен от сателит, който „смущава“ движението му с привличането си. Това беше през 1884 г. - две години преди Нептун да бъде открит "на върха на писалката". И през 1862 г., след смъртта на Бесел, предположението му беше напълно потвърдено, тъй като предполагаемият спътник на Сириус беше видян през телескоп.
Така междузвездният облак предотвратява разширяването на мехура, който се отваря към по-ниската плътност на газа. Тогава полученият плик е непълен или отворен. На едно място има молекулярен облак, на друго място няма обвивка, тъй като средата е толкова разредена на това място, че горещ газ изтича от вътрешните области на мехура.
Те са по-големи по размер от междузвездните мехурчета - намират се главно в неутрални радиоизлъчвания, като кухини или дупки. В допълнение към интензивната радиация и вероятно силните звездни ветрове, тези мехурчета се разширяват и от експлозиите на самите оригинални звезди.
Ориз. 74. Пътят на Сириус сред звездите от 1793 до 1883 г
Сателитът на Сириус - така нареченият "Сириус B" - се върти около главната звезда на 49 години на разстояние 20 пъти по-голямо от Земята около Слънцето (т.е. приблизително на разстоянието от Уран) (фиг. 75). Това е слаба звезда от осма или девета величина, но нейната маса е много впечатляваща, почти 0,8 от масата на нашето Слънце. На разстоянието от Сириус нашето Слънце ще свети като звезда от 1,8-ма величина; следователно, ако спътникът на Сириус има повърхност, намалена в сравнение със слънчевата в съответствие с съотношението на масите на тези светила, тогава при същата температура той трябва да свети като звезда от приблизително втора величина, а не осма или девети. Първоначално астрономите приписаха такава слаба яркост на ниската температура на повърхността на тази звезда; на него се гледаше като на охлаждащо слънце, което се покрива с твърда кора.
Изработване на звезда в пликове с мехурчета
Обвивките на междузвездните мехурчета показват добри условия за образуване на други звезди - натрупаната материя достига огромни маси и в същото време е доста хладна. И това е просто гледане на създаването на звезди в пликове. Част от работата по-долу ясно показва, че почти една трета от междузвездните мехурчета лежат по ръбовете на големи мехурчета или съдържат по-малко мехурчета.
Централният балон, с диаметър до 300, съдържа по-малки мехурчета в обвивката си, които показват скорошно образуване на звезда. Има няколко механизма, чрез които могат да се създават нови звезди в мехурчетата. Това постепенно придобива околната материя под формата на обвивка, която впоследствие се срутва и гравитационно се срутва. От тези фрагменти могат да бъдат създадени нови звезди с различни маси. По-малко масивните звезди се образуват от по-малки гравитационни нестабилности, докато по-масивните се образуват от по-големи фрагменти.
Ориз. 75. Орбита на спътника Сириус по отношение на Сириус (Сириус не е във фокуса на видимата елипса, защото истинската елипса е изкривена от проекцията - виждаме я под ъгъл)
Но това предположение се оказа погрешно. Скромният спътник на Сириус изобщо не е избледняваща звезда, а напротив, принадлежи към звезди с висока повърхностна температура, много по-висока от тази на нашето Слънце. Това напълно променя нещата. Следователно слабата яркост трябва да се дължи само на малкия размер на повърхността на тази звезда. Изчислено е, че излъчва 360 пъти по-малко светлина от Слънцето; Това означава, че повърхността му трябва да е поне 360 пъти по-малка от слънцето, а радиусът му трябва да бъде 7360, т.е. д.19 пъти по-малко от слънчевата. От това заключаваме, че обемът на спътника Сириус трябва да бъде по-малък от 6800 обема на Слънцето, докато масата му е почти 0,8 от масата на дневната звезда. Само това показва високата плътност на материята на тази звезда. По-точното изчисление дава за диаметъра на планетата само 40 000 km, а следователно и за плътността - чудовищното число, което дадохме в началото на раздела: 60 000 пъти плътността на водата (фиг. 76).
Вторият механизъм е така наречената „радиационна имплозия“, когато мехурът се разширява в среда, където вече съществуват фрагменти и натрупвания на материя. Тъй като мехурчетата се образуват около новородени масивни звезди, възможно е средата, в която те се разширяват, сама да съдържа звездите на звездите, но също така е възможно тези механизми да вървят един до друг. Докато една част от обвивката причинява образуване на звезди поради компресията на вече съществуващ клъстер, от друга страна, тъканта може да се фрагментира и сама да генерира звезди от звезди.
Ориз. 76. Сателитът на Сириус се състои от вещество 60 000 пъти по-плътно от водата. Една кибритена кутия от това вещество може да балансира товар от три дузини души
„Наострите уши, физици: планира се нахлуване във вашето поле“, идват на ум думите на Кеплер, изречени от него обаче по друг повод.
От друга страна, също е възможно ускоряването на звездообразуването или неговата подкрепа поради междузвездни мехурчета да не се случи. Това може да се случи по много по-проста причина: балонът, в своето разширяване, приема, в допълнение към околната материя, също и съществуващи звезди от звезди, които ще започнат да образуват звезди сами и без балона.
Следователно е възможно образуването на звезди по краищата на мехурчетата да се засили само чрез събиране на вече образувани звезди. Най-вероятно всички механизми действат едновременно. Както е показано в много други симулации, звездите трябва да се образуват в черупки, използвайки и двата механизма, както и чрез преместване на микроби към ръба на мехурчетата. Въпреки това, има един възможни начиниускоряване на образуването на звезди по краищата на междузвездните мехурчета. И това е сблъсък на междузвездни мехурчета. Има поредица от публикации за сблъсъци на междузвездни мехурчета и една от тях, произхождаща от Чехия, показва два красиви примера за сблъскващи се мехурчета.
Всъщност нито един физик не би могъл да си представи нещо подобно досега. При нормални условия такова значително уплътняване е напълно немислимо, тъй като празнините между нормалните атоми са такива твърди веществатвърде малки, за да позволят забележимо компресиране на тяхната субстанция. Ситуацията е различна при „осакатените” атоми, които са загубили тези електрони, които са кръжали около ядрата. Загубата на електрони намалява диаметъра на атома няколко хиляди пъти, почти без да намалява масата му; голото ядро е по-малко от нормален атом приблизително толкова, колкото мухата е по-малка от голяма сграда. Изместени от чудовищното налягане, преобладаващо в дълбините на звездната топка, тези редуцирани атомни ядра могат да се съберат хиляди пъти по-близо от нормалните атоми и да създадат субстанция с нечуваната плътност, която беше открита на спътника на Сириус. Нещо повече, сега тази плътност дори е надмината в така наречената звезда на Ван Маанен. Тази звезда от 12-та величина, не по-голяма от размера на земното кълбо, се състои от вещество, което е 400 000 пъти по-плътно от водата!
Всяка от откритите системи съдържа два големи мехура и един малък, който се намира в точката на контакт между двата мехура. От получените оценки на енергията и епохите на мехурчетата може да се прецени, че по-малък балон може да възникне от сблъсъка на два по-големи мехурчета.
Изучавайки инфрачервените карти на нашата Галактика, можете ясно да видите как цялата Галактика буквално „бълбука“. Откриваме огромен брой междузвездни мехурчета с различни размери и възраст. Никой от мехурчетата не е еднакъв, те се различават по форма, тегло или източник на звезди. Някои мехурчета образуват звезди по краищата, други не. Някои дори се сблъскват, образувайки звезди при удара. Един такъв въпрос засяга и нашето Слънце, което може да е причинено от разширяването на близък балон или от експлозията на оригиналната звезда като свръхнова.
И това не е най-крайната степен на плътност. Теоретично може да се предположи съществуването на много повече плътни вещества. Диаметърът на атомното ядро е не повече от една 10 000-на от диаметъра на атома и следователно обемът не е повече от 1/10 12 от обема на атома. 1 m 3 метал съдържа само около 1/1000 mm 3 атомни ядра и цялата маса на метала е концентрирана в този малък обем. Следователно 1 cm 3 атомни ядра трябва да тежи приблизително 10 милиона тона (фиг. 77).
Въпросът е много труден за намиране. От друга страна, с подобрени бинокли и симулации, можете постепенно да намерите отговори на някои от въпросите и, което е по-важно, също така да създадете нови и по-сложни въпроси. Институт по теоретична физика и астрофизика към университета Масарик в Бърно.
Периодичната таблица на химичните елементи постепенно се разширява с помощта на други изкуствено създадени елементи с много високи атомни числа. Метеор пита защо не можем да ги намерим в природата. В периодичната таблица химичните елементи са сортирани по атомни номера или броя на протоните в ядрото. Опростено можем да кажем, че елементите в края на таблицата са "по-тежки". В природата обаче можем да намерим почти само елементи с номер 92, други са изкуствено създадени. Станислав Смърчек от Факултета по естествени науки на Карловия университет.
Ориз. 77. Един кубичен сантиметър атомни ядра може да балансира океански параход, дори ако са опаковани много хлабаво. Опаковани плътно в обем от 1 см 3 атомните ядра биха тежали 10 милиона тона!
След казаното няма да изглежда невероятно да се открие звезда, чиято средна плътност на материята все още е 500 пъти по-голяма от тази на споменатата по-рано звезда Сириус B. Говорим за малка звезда от 13-та величина в съзвездието Касиопея, открита в края на 1935 г. Като обем не по-голям от Марс и осем пъти по-малък от Земята, тази звезда има маса почти три пъти по-голяма от масата на нашето Слънце (по-точно 2,8 пъти). В обикновени единици средната плътност на веществото се изразява като 36 000 000 g/cm 3 . Това означава, че 1 cm 3 такова вещество би тежало 36 тона на Земята! Следователно това вещество е почти 2 милиона пъти по-плътно от златото. Ще говорим за това колко трябва да тежи кубичен сантиметър такава материя, окачена на повърхността на самата звезда, в глава V.
Как възникват тежките химични елементи? Пеницилинът на Флеминг или чешкият муцидин? Някакви ампутирани ли сме? Те са възникнали при създаването на Вселената или, да речем, при появата на Земята, което е въпрос на милиарди години. Появиха се обаче редица елементи с различни периоди на полуразпад. Това е времето, когато половината от първоначалния брой атомни ядра се разпадат. Само тези елементи, които имат период на полуразпад от повече от сто милиона години, са оцелели до днес, защото други вече са се разпаднали.
Разпадането на ядрото ще стане елемент на първоначалния елемент и тяхното разпадане ще продължи в съответствие с така наречената серия на разпадане. От много тежък нестабилен елемент, например, в продължение на милиарди години, оловото остава стабилно. Откриваме ли още по-трудни елементи в природата?
Преди няколко години учените, разбира се, биха сметнали за немислимо съществуването на вещество милиони пъти по-плътно от платината.
Бездните на Вселената вероятно крият още много подобни чудеса на природата.
"най-екстремна" опция. Разбира се, всички сме чували истории за магнити, достатъчно силни, за да наранят децата отвътре, и киселини, които ще преминат през ръцете ви за секунди, но има дори по-„екстремни“ версии на това.
„Във Вселената могат да се появят тежки елементи, вероятно дори в случай на атомна експлозия, но техният полуживот е толкова кратък, че не могат просто да бъдат уловени“, казва лекарят. Границата между стабилни и нестабилни елементи не е рязка. Има мнение, че всички те се разпадат и е въпрос на време. За да бъдем стабилни, ще разгледаме тези елементи, в които не бихме забелязали никакви промени в живота си.
Кога можем да продължим, въпросът, на който учените не знаят отговор, коментира Станислав Смърчек. Това е проблем както на теоретичната оценка, така и на техническите възможности. Тежките химически елементи са направени от съществуващи атомни ядра като ракета и мишена. „Пушката“ се ускорява, давайки й енергия да удари „мишената“. В идеалния случай двете ядра ще бъдат обединени. Проблемът е, че атомът не е просто ядро, в което е концентрирана почти цялата тежест, но има и електронна обвивка.
1. Най-черната материя, позната на човека
Какво се случва, ако подредите краищата на въглеродните нанотръби един върху друг и редувате слоевете им? Резултатът е материал, който абсорбира 99,9% от светлината, която го удря. Микроскопичната повърхност на материала е неравна и грапава, което пречупва светлината и също е слабо отразяваща повърхност. След това опитайте да използвате въглеродни нанотръби като свръхпроводници в определен ред, което ги прави отлични абсорбатори на светлина, и ще получите истинска черна буря. Учените са сериозно озадачени от потенциалните употреби на това вещество, тъй като всъщност светлината не се „губи“, веществото може да се използва за подобряване на оптични устройства като телескопи и дори да се използва за слънчеви клетки, работещи с почти 100% ефективност.
Ако го преобразуваме в макроскопичен мащаб и ядрото е в Прага, най-близката електронна орбита ще бъде в Кьолн или Пардубице. Необходимо е по някакъв начин да се удари в сърцевината. Технология за смърч, контролирана само от четири лаборатории в света. Периодичната таблица на елементите на Менделеев се основава на принципа на периодичното повторение на свойствата на елементите. Елементите в таблицата по-долу трябва да се държат по подобен начин. Въпреки това, започвайки от атомен номер 113, това правило започва малко да изостава.
Химичните свойства на тези елементи често не съответстват на предвиденото им място в таблицата. Това е така, защото ядреният заряд е толкова висок, че електроните трябва да циркулират много бързо, за да поддържат атома като такъв. Те са близки до скоростта на светлината и започват да се държат според теорията на относителността. След това плътната кожа на електроните унищожава валентните електрони, които са отговорни за химичните свойства.
2. Най-запалимото вещество
Много неща горят с удивителна скорост, като стиропор, напалм и това е само началото. Но какво ще стане, ако има вещество, което може да подпали земята? От една страна това е провокативен въпрос, но беше зададен като отправна точка. Хлорният трифлуорид има съмнителната репутация на ужасно запалимо вещество, въпреки че нацистите са вярвали, че веществото е твърде опасно за работа. Когато хората, които обсъждат геноцида, вярват, че целта им в живота не е да използват нещо, защото е твърде смъртоносно, това подкрепя внимателното боравене с тези вещества. Казват, че един ден се е разлял тон от веществото и е възникнал пожар, изгорял е 30,5 см бетон и метър пясък и чакъл, докато всичко се успокои. За съжаление нацистите са били прави.
Въпреки това се очаква свойствата му да наподобяват тези на редките газове. Светът на тежките химически елементи, който можем просто да създадем, вероятно е много по-сложен, отколкото Дмитрий Менделиев можеше да си представи, когато създаваше собствената си таблица. Нашите детски представи за много редки неща се състоеха главно от злато, по-късно открихме по-редки диаманти или платина. В действителност обаче има много по-скъп минерал от диаманта, но цената му не достига стойностите на най-скъпото вещество в света - антиматерията.
И така, какво ще получите от следващия ден в списъка си с желания? Използва се при производството на атомни бомби като гориво за ядрени реактори и в много ниски концентрации се добавя и към ракетно гориво. Както повечето актиниди, плутоният е радиоактивен и следователно много опасен.
3. Най-отровното вещество
Кажете ми какво най-малко бихте искали да имате на лицето си? Това може да бъде най-смъртоносната отрова, която с право ще заеме 3-то място сред основните екстремни вещества. Такава отрова наистина е различна от тази, която изгаря бетона, и от най-силната киселина в света (която скоро ще бъде изобретена). Макар и не съвсем вярно, всички вие несъмнено сте чували от медицинската общност за ботокса и благодарение на него най-смъртоносната отрова стана известна. Ботоксът използва ботулинов токсин, произведен от бактерията Clostridium botulinum, и е много смъртоносен, като количеството на зрънце сол е достатъчно, за да убие човек с тегло 200 килограма. Всъщност учените са изчислили, че пръскането на само 4 кг от това вещество е достатъчно, за да убие всички хора на земята. Орел вероятно би се отнесъл към гърмяща змия много по-хуманно, отколкото тази отрова би се отнесла към човек.
Класифицира се като оксид, което го прави напълно прозрачен, но рядко има лилав оттенък. Името, според неговия откривател, е първият екземпляр, открит от Ричард Таафе тази година. Тафът обаче не е лесен за откриване, често с много подобни шипове, открити в подобни места, богати на алуминий и берилий. Всеки, който е имал химиотерапия в края на годината, вероятно знае какво се случва. Тритият е радиоактивен изотоп на водорода, с други думи, нормален водород, само с два неутрона вместо един.
Името е дадено поради трите частици в ядрото. Тритият естествено се среща сравнително изобилно - един тритиев атом се намира между около хиляда нормални водородни атома, или току-що сте издишали сто трилиона изключително радиоактивни псевдо - но е голям проблем да го направите изкуствено. Използва се като източник на фина светлина - например часовниците на по-скъпите часовници или онези светещи зелени табла в кината или кината, показващи пътища за бягство.
4. Най-горещото вещество
Има много малко неща в света, познати на човека, които са по-горещи от вътрешността на току-що изпечен в микровълнова Hot Pocket, но това нещо изглежда ще счупи и този рекорд. Създадено от сблъсък на златни атоми със скоростта почти на светлината, веществото се нарича кварк-глуонова „супа“ и достига лудите 4 трилиона градуса по Целзий, което е почти 250 000 пъти по-горещо от нещата вътре в Слънцето. Количеството енергия, освободено по време на сблъсъка, би било достатъчно, за да стопи протони и неутрони, което само по себе си има характеристики, за които дори не бихте подозирали. Учените казват, че този материал може да ни даде представа за това как е било раждането на нашата вселена, така че си струва да разберем, че малките свръхнови не са създадени за забавление. Наистина добрата новина обаче е, че „супата“ зае една трилионна от сантиметъра и продължи една трилионна от една трилионна от секундата.
5. Най-разяждащата киселина
Киселината е ужасна субстанция, едно от най-страшните чудовища в киното получи киселинна кръв, за да стане още по-ужасен от машина за убиване (Извънземното), така че е вкоренено в нас, че излагането на киселина е много лошо нещо. Ако „извънземните“ бяха пълни с флуорид-антимонова киселина, те не само щяха да паднат дълбоко през пода, но и изпаренията, излъчвани от мъртвите им тела, щяха да убият всичко около тях. Тази киселина е 21019 пъти по-силна от сярната киселина и може да проникне през стъкло. И може да експлодира, ако добавите вода. И по време на реакцията му се отделят токсични изпарения, които могат да убият всеки в стаята.
6. Най-експлозивният експлозив
Всъщност това място в момента се споделя от два компонента: HMX и хептанитрокубан. Хептанитрокубанът съществува главно в лаборатории и е подобен на HMX, но има по-плътна кристална структура, която носи по-голям потенциал за разрушаване. HMX, от друга страна, съществува в достатъчно големи количества, че може да застраши физическото съществуване. Използва се в твърдо гориво за ракети и дори за детонатори на ядрени оръжия. И последното е най-лошото, защото въпреки колко лесно се случва във филмите, стартирането на реакцията на делене/ядрен синтез, която води до ярки светещи ядрени облаци, които приличат на гъби, не е лесна задача, но HMX се справя перфектно.
7. Най-радиоактивното вещество
Говорейки за радиация, струва си да споменем, че светещите зелени „плутониеви“ пръчки, показани в „Семейство Симпсън“, са просто измислица. Това, че нещо е радиоактивно, не означава, че свети. Струва си да се спомене, защото полоний-210 е толкова радиоактивен, че свети в синьо. Бившият съветски шпионин Александър Литвиненко е бил подведен да добави веществото към храната си и скоро след това е починал от рак. Това не е нещо, с което искате да се шегувате; сиянието се причинява от въздуха около материала, който е засегнат от радиация, и всъщност предметите около него могат да се нагорещят. Когато кажем „радиация“, мислим например за ядрен реактор или експлозия, при която действително протича реакция на делене. Това е само освобождаване на йонизирани частици, а не неконтролируемо разделяне на атоми.
8. Най-тежкото вещество
Ако смятате, че най-тежкото вещество на Земята са диамантите, това е добро, но неточно предположение. Това е технически конструиран диамантен нанопръчка. Това всъщност е колекция от наномащабни диаманти, най-малко компресираното и най-тежкото вещество, познато на човека. Всъщност не съществува, но това би било доста удобно, тъй като означава, че някой ден можем да покрием колите си с тези неща и просто да се отървем от тях, когато се случи сблъсък с влак (не е реалистично събитие). Това вещество е изобретено в Германия през 2005 г. и вероятно ще се използва в същата степен като индустриалните диаманти, с изключение на това, че новото вещество е по-устойчиво на износване от обикновените диаманти.
9. Най-магнетичното вещество
Ако индукторът беше малко черно парче, тогава щеше да е същото вещество. Веществото, разработено през 2010 г. от желязо и азот, има магнитна сила, която е с 18% по-голяма от предишния рекордьор и е толкова мощна, че принуди учените да преразгледат как действа магнетизмът. Човекът, който е открил това вещество, се е дистанцирал от проучванията си, така че никой друг учен да не може да възпроизведе работата му, тъй като се съобщава, че подобно съединение е било разработено в Япония в миналото през 1996 г., но други физици не са могли да го възпроизведат, така че това вещество не беше официално приет. Не е ясно дали японските физици трябва да обещаят да направят Sepuku при тези обстоятелства. Ако това вещество може да бъде възпроизведено, то може да възвести нова епоха на ефективна електроника и магнитни двигатели, може би с повишена мощност с порядък.
10. Най-силната свръхфлуидност
Свръхфлуидността е състояние на материята (твърдо или газообразно), което възниква при изключително ниски температури, има висока топлопроводимост (всяка унция от това вещество трябва да е при точно същата температура) и няма вискозитет. Хелий-2 е най-типичният представител. Чашата с хелий-2 спонтанно ще се издигне и ще се разлее от контейнера. Хелий-2 ще изтече и през други твърди материали, тъй като пълната липса на триене му позволява да тече през други невидими дупки, през които обикновен хелий (или вода за този въпрос) не би изтекъл. Хелий-2 не влиза в правилното си състояние на номер 1, сякаш има способността да действа сам, въпреки че е и най-ефективният топлопроводник на Земята, няколкостотин пъти по-добър от медта. Топлината се движи толкова бързо през Хелий-2, че се движи на вълни, като звук (известен всъщност като "втори звук"), вместо да се разсейва, където просто се движи от една молекула към друга. Между другото, силите, които контролират способността на хелий-2 да пълзи по стената, се наричат „трети звук“. Малко вероятно е да получите нещо по-екстремно от вещество, което изисква дефинирането на 2 нови вида звук.
Подобни статии
