8. Концепция теории нейтронных звезд. Черные дыры.

8. Концепция теории нейтронных звезд. Черные дыры.

***

Аннотация

      Рассмотрена модель, определяющая состояние сверхплотных космических объектов, включая и сингулярный объект вселенной, альтернативная модели, строящейся на идеях, представляющих ТО.

***

    Сторонники справедливости положения ТО утверждают, что в космосе существуют такие точечные объекты, как «Черные дыры», главная особенность которых – отсутствие их конечных пространственных размеров. Такой вывод следует из положений ТО А. Эйнштейна, который оказался не способным понять базовые основы квантовой механики. Современные сторонники ТО недалеко ушли от А.Эйнштейна в этом вопросе. О чем идет речь? Сторонники ТО признают, в целом все «черные дыры» обладают массой конечной величины.

    Согласно базовым положениям квантовой механики, любая микрочастица обладает соответствующей волной материи Де Бройля, которая определяется следующим выражением:

                            (1)

Где:  - длинна волны Де  Бройля,

          - постоянная Планка,

          - импульс частицы,

       v    - масса микрочастицы,

        m  - скорость движения микрочастицы.

     Это означает, что размеры любой частицы, в принципе, не могут быть меньше , что является абсолютно жестким ограничением, несмотря на вероятностный характер размеров квантовых частиц бозонов. Если частица вращается в пространстве центрального силового поля, то длина круговой  орбиты такой частицы не может быть меньше :

                                             l  ≥ λ                                      (2)

    Через константу Планка-Дирака, радиус орбиты такой частицы не может быть меньше следующей величины:

                                                  (3)

Где:  r – радиус орбиты,

          - постоянная Дирака.

    Из записанного выражения следует: r  при  .

В свою очередь, импульс частицы определяется следующим выражением:

Где:   - масса частиц,

           - скорость движения частицы.

     Для частиц, несущих на себе электрический заряд, скорость их движения ограничена скоростью света: .

     Отсюда следует ,  r = 0 только при бесконечном значении величины. Из конечности величины массы «черной дыры» следует и конечность величины . Наипростейшая физическая конструкция представлена минимум  двумя физическими объектами, каждый массой, вращающихся вокруг их точки общего центра совокупной массы, которая равна 2. Любой макроскопический физический объект, включая и «черную дыру», состоит из большой совокупности наипростейших физических объектов, число которых примем равным N.

       Если масса макроскопического объекта равна M, то масса простейшего физического объекта равна:

                              (4)

     Радиус простейшего физического объекта определяется, исходя из следующей формулы (без учета центробежной силы):

                         (5)

      Объём пространства, занимаемого таким объектом, равен следующей величине:

   Обозначим объём микрообьекта через V. Отсюда, объём макроскопического совокупного объекта равен V и для любого объекта имеет конкретное значение. Таким образом, для того, чтобы две однородные разно знаковые квантовые частицы слились вместе и образовали единую точечную частицу, необходимо, чтобы между ними действовали силы притяжения бесконечной величины, что сопровождается ростом массы у этих частиц до бесконечного значения. В космосе нет объектов с бесконечным значением массы, поэтому нет и объектов точечных размеров, т.е. нет объектов с бесконечно большой плотностью вещества.

      На некотором эволюционном этапе звезд часть из них преобразуются в карликовые звезды с поверхностной температурой от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч градусов кельвина (статья 7 «Концепция теории образования и эволюции звезд…»).    По мере остывания карликовые звезды преобразуются вначале в коричневых и, наконец, в черных карликов. Такие звезды представлены  веществом от гелия до железа включительно.

      Судьба карликовых звезд после их превращения в черных карликов на этом не заканчивается. Масса этих звезд растет за счет гравитационного притягивания к себе вещества из окружающего космического пространства. Рост массы приводит к росту давления, сжимающего вещество звезды, находящейся в его центральном объёме. Рост давления приводит к росту орбитальной скорости движения электронов, вращающихся вокруг ядер атомов, которая достигает релятивистских величин. Примем вещество черного карлика, представлено гелием.

        (7)

Где:   m   - релятивистская масса электрона,

            - орбитальная скорость движения электрона,

          r   - радиус орбиты,

              - постоянная Планка Дирака.

            Плотность вещества равна:

       (8)

Где:      - масса протона:

         (9)

Где:          - масса покоя электрона.

        (10)

Подставим выражение для  :

       (11)

         (12)

         (13)

        (14)

При   , получим:

        (15)

      В кубическом метре содержится следующее количество атомов гелия:

          (16)

Объём одного атома равен:

         (17)

Радиус атома равен:

          (18)

    Для сравнения, радиус протона равен  .

     Определим величину давления, действующего на атом водорода, при котором орбитальная масса электрона увеличивается в 2.5 раза:

           (19)

         (20)

Где:   F   - сила,

         S   - площадь поверхности атома,

          V  - орбитальная скорость движения электрона,

        r   - радиус электронной орбиты,

       m  - масса электрона,

        ħ  - постоянная Планка-Дирака.

         (21)

      Определим массу космического объекта, при котором в его центральном объёме орбитальная масса электрона увеличивается в 2.5 раза (статья 7 «Концепция теории образования и эволюции звезд…», строка 7):

           (22)

Где:   P  - давление,

          G - гравитационная константа,

        M   - масса космического объекта,

         R  - радиус космического объекта,

         ρ  - плотность вещества космического объекта.

            (23)

           (24)

           (25)

            (26)

          В ядерных реакциях действуют следующие процессы. Если атомное ядро оказывается представлено избыточным количеством протонов относительно некоторого оптимального, т.е. наиболее устойчивого отношения, то возможно протекание  следующей реакции, при которой протон преобразуется в нейтрон (статья 7 «Концепция теории образования и эволюции звезд…», раздел «Термоядерный этап»):

           (27)

      Преобразование протона в нейтрон может происходить и по схеме, так называемого, К-захвата. При этой реакции ядро захватывает один из электронов, вращающийся по К-той орбите (орбита ближайшая к атомному ядру), и преобразуется в нейтрон по следующей схеме.

         (28)

        Но здесь вот что важно, такая реакция возможна, только если суммарная масса протона и электрона превосходит массу нейтрона и электронного нейтрино. Таким образом, для свободных микрочастиц такая реакция возможна только при массе электрона, который превышает некоторую пороговую величину. Приняв за пороговую массу электрона кратную 2.5 массам покоя, возникает возможность протекания ядерной реакции, приведенной выше:

          (29)

      Таким образом, если в центре звезды давление достигает  Па (строка 21), то запускается процесс преобразования протонов в нейтроны. На первом этапе в нейтроны преобразуются протоны, входящие в состав ядер гелия, что разрушат эти ядра. На втором – происходит преобразование уже протонов в нейтроны. В центре звезды возникает вещество, представленное нейтронами, но не просто нейтронами, а нейтронами, сжатыми чрезвычайно сильным давлением. Нейтроны являются электрически нейтральными частицами, представленные двумя кварками d  и одним кварком  u , поэтому объединение нейтронов в единый объект под действием огромной гравитационной силы сжатия, ничто не препятствует.

   Рассмотрим конструкцию нуклонов (статья «6.Концепция кварковой структуры атомного ядра»). Нуклоны представлены кварковыми триплетами, в которых кварки связаны между собой силами кваркового притяжения. Кварки в нуклонах размещены в первом приближении в вершинах равностороннего треугольника. Поместим вершины треугольника на линии окружности радиуса  (рис 1)

Рис.1

    Исходя из схемы размещения кварков, расстояние между ними равно следующей величине:

   Примем:

- во-1-х, кварковые силы подчиняются закону обратных квадратов;

- во-2-х, скорость движения кварков  близка к С, поэтому  примем, что она точно равна С.

     Таким образом, необходимо показать, что кварковые силы в нуклонах подчиняются закону обратных квадратов и движутся с орбитальной скоростью близкой к скорости света.

    Исходя из принятых допущений, на каждый кварк действуют следующие силы кварковых притяжений со стороны других кварков:

   Где:  - силы кваркового притяжения,

             - коэффициент пропорциональности,

             - кварковый заряд.

    Запишем силу кваркового притяжения без числового коэффициента:

    Примечание: примем кварковые заряды численно равными единице, поэтому формулу для кварковой силы запишем следующим образом:

                                     (33)

      Квантовые орбитальные моменты кварков определяются следующим выражением:

                                    (34)

Где:   m   - средняя масса кварков,

         c   - скорость света,

         r   - средний орбитальный радиус кварков,

          ħ  - постоянная Планка-Дирака.

Квантовая центробежная сила, действующая на кварк, определяется следующим образом:

 (35)

Приравняем кварковую и центробежную силы:

     (36)

     (37)

   Определим величину потенциальной энергии кварка. Умножим левую  и правую часть уравнения, определяющего орбитальные параметры кварка на С:

      (38)

     (39)

    Получено выражение для потенциальной энергии кварков входящей в состав нуклонов. Получим выражение для изменения потенциальной энергии другим способом.

    Величина центробежной силы определяется выражением (строка 35):

       (40)

    Определим изменение потенциальной энергии кварка при его перемещении в нуклоне по радиусу в пределах от :

               (41)

   Запишем орбитальные параметры кварка для  и :

    ;                       (42)

    ;                         (43)

    Подставим полученные значения в формулу потенциальной энергии кварка:

                   (44)

   Экспериментальная практика показала, внутренняя потенциальная энергия микрочастиц полностью переходит в их внешнюю кинетическую энергию:

                                                               (45)

     Таким образом, исходя из условий, что кварки движутся со скоростью, пренебрежимо мало отличающейся от С  и кварковые силы подчиняются закону обратных квадратов.  В итоге полученный результат подтверждается многочисленной экспериментальной практикой.

      Энергия конкретного атомного ядра определяется объёмом того пространства, которое оно занимает. Величина энергии обратно-пропорциональна объёму пространства, а именно: чем выше уровень энергетического возбуждения ядра, тем меньший объём пространства оно занимает. Энергетически ядро ведет себя аналогично скрученной спиральной пружине. Такое энергетически возбужденное состояние в дальнейшем сопровождается выбросом из ядра соответствующих микрочастиц, обладающих огромной кинетической энергией. В такое состояние ядра переходят при их столкновении при высоких величинах кинетической энергии.

     Но возможна и другая энергетическая неустойчивость ядер атомов. Когда самостоятельное ядро находится в состоянии с избыточным количеством энергии.

       В такое состояние ядро переходит при поглощении:

- фотона,

- нейтрона.

      В этом случае объём пространства, занимаемый ядром, оказывается больше того объёма, при котором потенциальная энергия ядра минимальна. Таким образом, для ядер атомов существует некоторый объём пространства (при соответствующем соотношении нуклонов), при котором их потенциальная энергия минимальна.  Состояние атомных ядер, как при меньшем объёме, так и при большим, называется энергетически возбужденным состоянием атомных ядер, от которых они стремятся избавиться.

     Для тяжелых атомных ядер существует и третье состояние энергетической неустойчивости, когда совокупная энергия тяжелого ядра оказывается больше его осколков деления. Такие ядра избавляют от избыточной энергии через их процесс деления на ядра меньших масс.

      Рассмотрим физические процессы, протекающие в карликовых звездах, находящихся на конечном эволюционном этапе. Если масса черного карлика больше 1.5∙10*29 кг, то по мере остывания вещества белого карлика начинается процесс соединения электронов с кварками  u , которые преобразуются в кварки d. Это приводит к началу процесса постепенного преобразования протонов в нейтроны, что разрушает ядра атомов. Нейтроны являются неустойчивыми частицами и с периодом полураспада -15 мин. преобразуются в протоны. В кварковой звезде наступает состояние динамического равновесия. Тем не менее, размер черного карлика уменьшается за счет того, что из процесса противодействия силе гравитационного сжатия исключаются электроны, которые отталкиваются друг от друга своими электростатическими, центробежными квантовыми силами.

   Радиус действия кварковых сил отталкивания, действующих между нуклонами, ограничен размерами нуклонов. По данной причине радиус белого карлика уменьшается, и он превращается в кварковую звезду. Кварковая звезда является чрезвычайно важным объектом Вселенной для процесса эволюции вещества в ней. Кварковыми объектами являются, например, ядра галактик.

   Рассмотрим состояние вещества в кварковой звезде, которое возникает после остывания белого карлика. Такая звезда за счет втягивания вещества из окружающего космического пространства, начинает увеличивать свою массу. По мере ее роста происходит процесс сжатия вещества звезды за счет уменьшения объёма нуклонов.

     В ядрах атомов с ростом атомного числа на протоны и нейтроны действует растущая выталкивающая сила, которая выталкивает их из атомных ядер. С другой стороны, устойчивые ядерные конструкции из одних нейтронов, невозможны из-за эффекта насыщения кварковых сил, действующих в самостоятельных нуклонах. Выталкивающая сила в сверхтяжелых атомных ядрах начинает превосходить кварковые силы притяжения, действующие между нуклонами и, начиная с некоторой величины массового числа, существование устойчивых атомных ядер становиться невозможным.

     Принципиально иная ситуация наблюдается в сверхплотных космических объекта. К кварковой силе притяжения дополнительно прибавляется гравитационная сила притяжения, и она превращает неустойчивые, сверхтяжелые атомные ядра в устойчивые. Иными словами, рост плотности вещества космического объекта обеспечивается ростом величины гравитационной силы, сжимающей вещество космического объекта, и наступает такой момент, когда величина гравитационной силы достигает такой величины, что эта сила начинает оказывать прямое влияние на стабильность сверхтяжелых атомных ядер. В центре массы космического объекта начинает происходить процесс слияния отдельных атомных ядер в единое ядерное ядро, но уже не атома, а космического объекта в целом. Такое сверхплотное состояние вещества назовем кварковой звездой. Отметим, процесс преобразования  обычной звезды в кварковую сопровождается сверхмощными гамма вспышками электромагнитного излучения.

     На первом этапе преобразования протонов в нейтроны через их соединение с электроном, процесс такого соединения невозможен по следующей причине. Распад нейтронов происходит по следующей схеме:

         (46)

Где:   d     - кварк d ,

              - электрон,

              - антинейтрино.

    В нейтроне кварк d  распадается на кварк u, электрон и антинейтрино.  Чтобы произошел обратный процесс необходимо, чтобы:

- масса электрона должна быть увеличена не менее чем в 2.5 раза превосходящая массу покоя электрона;

- произошло одновременное соединение кварка u , электрона и антинейтрино.

     (47)

Где:       - масса покоя электрона.

    Если наличие космического объекта с увеличенной массой электронов является рядовым явлением, то тройное соединение кварка u, электрона и антинейтрино является весьма редким событием. И хотя в космосе отсутствует запрет на ограничение величины времени, тем не менее, в сверхплотных космических объекта процесс преобразования протонов в нейтроны существенно ускоряется той величиной чудовищно гравитационной силы, которой обладают такие объекты следующим образом.

    Представим в пространстве сверхплотный космический объект массой m сферической формы (рис.2).

Рис.2

Где:   A, В    - точки пространства,

          ν,    - нейтрино, антинейтрино,

          V1 ; V2   - скорости движения нейтрино,

         t1 ;  t2     - моменты времени.

    Космическое пространство заполнено хаотично движущимися нейтринами. Своей мощной гравитационной силой объект m   притягивает к себе нейтрино, находящееся в момент времени   t1   в точке А, начальную скорость которого примем равной нулю.   При движении к точке центра массы объекта  m   нейтрино приобретает скорость  V1 . За счет действия гравитационной силы масса энергии нейтрино возрастает по мере его движения к точке О. Согласно закону квантовой механики, спин нейтрино совпадает с направлением градиента гравитационного поля. За счет своей высокой проникающей способности нейтрино проникает сквозь вещество объекта  m. После точки О нейтрино замедляет скорость своего движения до нуля в точке В. Из-за действия закона сохранения момента импульса на некоторое время направление спина у нейтрино не изменяется. После точки В нейтрино начинает свое движение в обратном направлении, т.е. начинает приближаться к т. О объекта m    со скоростью V2, которая увеличивается, что одновременно сопровождается ростом массы нейтрино. Но поскольку у нейтрино направление спина не изменяется, оно превратилось теперь в антинейтрино и в этом качестве проникает в вещество объекта m. Таким образом, колебательное движение нейтрино, относительно точки О преобразует нейтрино в антинейтрино и наоборот. Дополнительным фактором преобразования нейтрино в антинейтрино и наоборот является действие эффекта Джанибекова. Таким образом, в космосе любые сверхплотные космические объекты сопровождает облако нейтрино – антинейтрино, снующих туда-сюда относительно объекта  m. В целом, протонно - нейтринное - антинейтринное вещество любого сверхплотного космического объекта оказывается в состоянии динамического равновесия. По мере роста массы космического объекта постепенно все его вещество переходит в это состояние.

     Космические  объекты с давлением вещества, при котором орбитальная масса электронов атомов, из которых состоят объекты, превышает их массу покоя более чем в 2.5 раза, преобразуются в карковые объекты. В таких, с преобразованным веществом объектах, в конечном счете, внутренняя структура представляет собой кварковый объект, в котором кварки  uud   вращаются по всевозможным кварковым орбитам. Аналогом внутренней структуры этих объектов являются ядра атомов, находящихся  при нормальных условиях. Отличие заключается в том, что если ядра атомов несут на себе положительный электрический заряд, то кварковы космические объекты являются электрически нейтральными. Прямым аналогом таких объектов является обычные самостоятельные нейтроны. Можно сказать, отдельные космические кварковые объекты – это гигантские нейтроны, состоящие из огромного количества кварков. Как известно, самостоятельные нейтроны являются не стабильными частицами. Существует ряд химических элементов со стабильными атомными ядрами.

   Но и здесь стабильность ядер определяется:

- соотношением нуклонов в ядрах,

- массовым числом ядер.

     При некотором предельном массовом числе ядра атомов еще способны существовать в стабильном состоянии. Если число нуклонов ядра превышает величину некоторого предельного атомного ядра, то при любом нуклонном соотношении все атомные ядра уже являются нестабильными. Ну а что же удерживает стабильные ядра от распада?  Это те силы, которые сжимают атомное ядро. Таким образом, для ядер атомов химических элементов, находящихся в нормальных условиях, предельная стабильность ядер определяется их размерами.

    Размеры кварковых звезд прообразов нейтронов ни в какое сравнение не идут с размерами ядер атомов. Эти размеры на много-много порядков превосходят как размеры нейтронов, так и ядер атомов. Тем не менее, такие звезды способны существовать в состоянии без взаимодействия с внешней средой неограниченно долгое время.

    Вопрос. Какой физический фактор обеспечивает стабильность кврковым звездам?  Этим фактором является гигантская сила сжатия, действующая на вещество таких звезд. Силой, обеспечивающей мощное сжатие вещества кварковой звезды является гравитационная. Эта сила в кварковых объектах достигает гигантской величины:

- с одной стороны, из-за огромной совокупной массы кварков, представляющих кварковый объект;

- с другой, из-за того мизерного объёма пространства, которое занимают кварковые звезды.

        Стабильность кварковых звезд не является абсолютным фактором. При одном и том же количестве кварков, представляющих кварковые объекты, их внутренняя энергия, а, следовательно, и масса, может быть различной. Различие в массах кварковых звезд, представленных одинаковым количеством кварков,  называется дефектом их массы. Чем меньше масса кварковой звезды, тем энергетически она находится в более устойчивом состоянии. При увеличении внутренней энергии кварковой звезды она способна перейти в неустойчивое состояние аналогично тем состояниям,  в которых находится ядра атомов радиоактивных элементов. Рост внутренней энергии кварковой звезды может происходить за счет гравитационного притягивания звездой фотонов фонового излучения. Здесь действует следующий механизм энергетической накачки вещества кварковой звезды. Мощное гравитационное поле звезды втягивает фотоны из окружающего пространства с фиолетовым смещением. Энергия этих фотонов поглощается кварковой звездой, увеличивая ее массу за счёт роста массы кварков. Рост массы повышает фиолетовое смещение фотонов фонового излучения и т.д. При росте массы звезды её размер уменьшается.

      Неустойчивое состояние кварковых звезд характеризуется периодом их полураспада. Численно величина этого периода определяется тем избытком внутренней энергии, которым обладает данная кварковая звезда. Если величина внутренней энергии кварковой звезды превышает порог ее  устойчивого состояния, то по прошествии некоторого времени происходит распад кварковой звезды за счет энергии дефекта ее массы. Часть массы кварковой звезды преобразуется в кинетическую энергию осколков деления кваркового вещества звезды. В зависимости от энергетического состояния осколков они также могут распадаться на более мелкие фрагменты и т.д.

     При всех этих преобразованиях вещества кварковой звезды строго выполняют закон сохранения кваркового числа, а именно: количество кварков при всех этих преобразованиях остается неизменным.

     Распад кварковой звезды может происходить и в виде выброса небольших кварковых фрагментов подобных тому процессу, который происходит в массивных радиоактивных ядрах при выбросе из них α частиц. Если масса конкретного фрагмента оказывается сравнительно небольшой, то ее вещество вначале преобразуется в нейтроны, а  дальше процесс распада продолжается уже в виде самостоятельных нейтронов. Нейтроны, в свою очередь, распадаются на электроны, протоны и антинейтрино, которые являются конечными продуктами распада кварковой звезды.

      В точке центра массы кварковой звезды находится триадная кварковая конструкция соответствующая нейтрону. Рассмотрим изменение состояние этой конструкции. Получим уравнение, определяющее состояние кварковой звезды через ее макроскопические параметры. Вещество в кварковых звездах находиться под чрезвычайно высоким давлением. Принципиальным отличием кварковых звезд от других космических объектов является следующее. Сила, уравновешивающая силу гравитационного сжатия вещества звезды, предотвращая ее от коллапса, является центробежная сила, вращающихся кварков в нуклонах вокруг точки их общего центра массы. Как было показано выше, особенностью кварковых частиц является то, что они изначально движутся с релятивисткой скоростью в нуклонах, находящихся при нормальных условиях. Это означает, что при сжатии вещества кварковой звезды рост центробежной силы, создаваемой кварками, происходит исключительно за счет роста их массы при скорости движения практически равной скорости света. В процессе роста массы кварковой звезды растет давление, сжимающего его вещества, а, следовательно, и каждого нуклона, в состав которого входят кварки. Рост давления приводит к уменьшению объёма, занимаемого нуклоном, что сопровождается ростом массы кварков. Уменьшение размеров нуклонов и рост массы кварков приводит к росту гравитационной силы, действующей между кварками, т.е. всеми  вещественными частями звезды. Рассмотрим предельный случай состояния вещества кварковой звезды на базе максимально упрощенной модели.

    Определим массу кварков, при которых гравитационная сила по своей величине сравняется с кварковой силой притяжения, действующей между кварками в нуклоне:

                                                                        (48)

           (49)

                      =                               (50)

    Где:     Fk    - кварковая сила,

                FG    - гравитационная сила,

                Gk  - кварковая константа,

                 G  - гравитационная константа,

                 m  - масса кварка,

                 r  - радиус кварковой орбиты,

                 C  - скорость света,

                  ħ - постоянная Планка-Дирака.

     Определим радиус нуклона при условии равенства гравитационных и центробежных сил действующих на кварки:

                                            (51)

        (52)

       (53)

         (54)

    Полученный  размер назван, Планковским размером длины.

    Запишем выражение для величины  квантовой центробежной силы, действующей на кварк:

        (55)

          (56)

     Подставим значение  m и  r  (строки 50 и 54):

         (57)

    Величина центробежной силой, действующей на кварки, является константой. Приравняем строки 56 и 57:

       (58)

   Полученное уравнение справедливо для  m и  r , удовлетворяющих соотношению     равного константе:

       (59)

   Получим выражение, связывающее радиус нуклона с радиусом кварковой звезды через среднюю плотность вещества звезды, которая определяется следующим образом:

      (60)

Где:           М   - масса звезды,

                 R   - радиус звезды.

Плотность вещества нуклона определяется выражением:

        (61)

Где:    m   - масса кварка,

           r  - радиус нуклона.

Приравняем  значение плотностей:

     (62)

     (63)

Где:    N    - количество нуклонов в звезде.

     Подставим значение  и r, выраженные через макроскопические параметры кварковой звезды, в следующее выражение 59:

     (64)

      (65)

   (66)

       Полученное уравнение является уравнением состояния кварковых звезд, но масса кварков, входящих в состав этих звезд, не является константой, а растет с увеличением массы звезд.

      Для  , получим (статья10 «Фундаментальная теория темной энергии….»):

    (67)

                 

         Определим радиус кваркового обьекта, если его масса равна 2.5∙10*30кг.

     (69)

      Для предельных параметров кварковой звезды уравнение состояния примет следующий вид:

                   (70)

      Где:     – предельная масса кварковых звезд, при которой звезды способны существовать в стабильном состоянии.

    Определим численное значение предельной величины массы кварка, входящего в соcтав кварковой звезды (50):

 кг.           (71)
Для сравнения, на сегодняшний день самым массивным кварком, который удалось получить на ускорителе элементарных частиц является кварк, масса которого равна 3.1х10*(-25) кг.

  дж = 9.45  эВ           (72)

     Где: W - кинетическая энергия кварка(71).

            Для сравнения, энергия космических частиц достигает величины эВ.

           Радиус кварка при энергии  6.2 эВ равен следующей величине (статья 1. «Фундаментальная основа строения вселенной» строка 17):

 = = 3.2  м                (73)

         

       Таким образом, при взаимодействии базовых частиц их геометрические размеры никакой роли не играют. Определим предельную массу кваркового объекта N =   :

2.1кг.          (74)

Определим предельный радиус кваркового объекта:

          (75)

                 (76)

Для сравнения, радиус атома железа равен: м.

Определим предельную плотность вещества кваркового объекта:

кг/               (77)

Определим предельное давление, действующее на вещество в кварковом объекте (строки 57 и 63):

    (78)

Па                  (79)

                    (80)

    Определим потенциальную энергию кваркового объекта в его предельном устойчивом состоянии. Совокупную энергию кварковой звезды определим следующим образом. Изменение энергетического состояния кварка по абсолютной величине определяется следующим выражением (строка 39):

   (81)

Где:  r1    - радиус кварковой орбиты в самостоятельном нуклоне,

         r    - радиус кварковой орбиты в сингулярном обьекте.

     Отсюда следует (строка 54):

   (82)

             (83)

     Определим величину потенциальной энергии кварковой звезды по следующей формуле:

9дж.              (84)

        Здесь получены весьма примечательные результаты. Масса вещества локальной вселенной, представленная компактным отдельным объектом, равная  кг. В пересчете на массу покоя, т.е. массу, которой обладает локальная вселенная на современном этапе ее эволюции  масса равная , является предельной массой для существования компактного обьекта в стабильном состоянии.

     О каком пределе идет речь? При меньшей массе кваркового объекта такой объект способен существовать неограниченно долгое время в стабильном состоянии. Принципиально иная ситуация происходит если масса кваркового объекта достигает величины  Гравитационная сила притяжения, действующая между кварками, сравнивается с величиной кварковой силы и начинает превосходить ее. Эта сила становиться доминирующей в кварковых взаимодействиях. Сам факт доминирования обязан общему сжатию вещества кварковой звезды, вызванного гравитационной силой, которой обладает это вещество. Налицо возникновение положительной обратной связи. Рост массы кварковой звезды увеличивает силу внутреннего давления, которое приводит к уменьшению размеров нуклонов, сопровождаемое увеличением массы кварков. Этот рост увеличивает гравитационную силу, действующую между кварками, и сопровождается ростом общей массы вещества кварковой звезды. Этот процесс, в конечном счете, приводит к коллапсу кваркового объекта, который назван сингулярным.

     При коллапсе под действием гравитационных сил и дополнительно под действием электрических сил происходит объединение кварков в единые частицы. Прежде всего, происходит объединение кварков, обладающих противоположными электрическими зарядами. Это приводит к вычитанию у них спинов. Возникают частицы с массой покоя равной нулю, с нулевым механическим спином и нулевым электрическим зарядом. Такое состояние материи является не устойчивым, тахионным и названо сингулярным. Это состояние абсолютного хаоса, где хаос – это состояние объекта при полном отсутствии у него внутренней структуры.  В дальнейшем из таких энергетических сгустков происходит рождение новых первичных частиц с противоположным спином, а именно кварков. Происходит переход от коллапса материи сингулярного объекта к возникновению кваркового объекта с последующим его распадом, т.е. к взрыву, в результате которого образовалась та локальная вселенная, где обитает современное человечество.

       При распаде сингулярного объекта давление, сжимающее вещество в фрагментах распада, снижается, т.к. масса каждого фрагмента на много порядков меньше массы вещества исходного сингулярного объекта, что снижает массу кварков, представляющих эти объекты. Это, в свою очередь, снижает общую массу вещества, представляющего локальную вселенную, что уменьшает интегральную гравитационную силу, действующей в локальной вселенной, которая выполняет роль тормозящей силы, действующей на продукты распада сингулярного объекта, разлетающегося в космическом пространстве от общей точки ЦМ материи локальной вселенной. По этой причине процесс расширения вещества локальной вселенной является бесконечным.

    

http://gvaleriy.blogspot.ru/2016/03/blog-post.html

Валерий Гребенников

8-928-16-00-581