Έίπε ο Vagelford ότι όταν ένα άστρο βρίσκεται σε ισορροπία δυνάμεων δεν καταρρέει βαρυτικά.
ΣF=0. Όμως τα μικρότερα σε μάζα σώματα στο εσωτερικό των οποίων δεν γίνοται πυρηνικές αντιδράσεις (έτσι ώστε να εχουμε δύναμη "προς τα έξω") γιατί δεν καταρρέουν βαρυτικά. Ποιά είναι η αιτία που το σώμα δεν μπορεί να κινηθεί προς το κέντρο του; Λόγω των ισχυρών πυρηνικών δυνάμεων που κρατούν τους πυρήνες των σωματιδίων του σώματος σε συνοχή;
Πιστεύω σώματα όπως η γη, έχουν πυκνά στρώματα τα οποία "αντιστέκονται" από μια πυκνότητα κι έπειτα στην βαρυτική κατάρευση. Λόγω της μικρής μάζας του σώματος,η βαρύτητα του δεν μπορεί να συμπιέσει άλλο τα στρώματα, δηλάδή δεν μπορεί να υπερνικήσει τις δυνάμεις μεταξύ των μορίων.Για να φέρεις πολύ κοντά 2 άτομα(πχ σύντηξη) χρειάζεσαι πολύ μεγάλη ενέργεια η οποία βρίσκεται μόνο στο εσωτερικό των άστρων.
Ας απαντήσουν και οι γνώστες. Το έχω κι εγώ απορία.
Πίεση προς τα έξω δεν δημιουργούν μόνο οι πυρηνικές συντήξεις. Όπως σωστά λέει και ο jk423, μικρές σχετικά βαρυτικές δυνάμεις εξισορροπούνται από τις απωστικές δυνάμεις, αιτιολογίας διπόλου-διπόλου μεταξύ μορίων ή coulomb μεταξύ πυρήνων γειτονικών ατόμων. Τέτοιου είδους δυνάμεις έχουμε σε μικρά πλανητικά σώματα. Άλλου είδους πιέσεις που εκδηλώνονται όταν η ύλη έχει πάψει να είναι πια με τη μορφή ατόμων, είναι οι πιέσεις που οφείλονται στην απροθυμία των ηλεκτρονίων να τα περιορίσουμε σε όλο και μικρότερο όγκο. Η πίεση αυτή αποτέλεσμα ουσιαστικά της κβαντομηχανικής αρχής ότι όσο μικραίνει το μήκος κύματος ενός σωματιδίου, τόσο μεγαλώνει η ενέργειά του, είναι κυρίαρχη στην περίπτωση ισορροπίας των λευκών νάνων. Μια άλλη τέλος πίεση είναι αποτέλεσμα της αγορευτικής αρχής του Pauli. Δηλαδή δύο όμοια φερμιόνια δεν μπορούν να βρίσκονται ταυτόχρονα στην ίδια περιοχή του χώρου. Τέτοιου είδους πιέσεις εμφανίζονται όταν και οι πυρήνες έχουν πια διασπαστεί σε νουκλεόνια και τα πρωτόνια με τα ηλεκτρόνια έχουν εξουδετερωθεί ηλεκτρικά. Τα απομένοντα τότε νετρόνια αρνούνται να πυκνώσουν κι άλλο λόγω της απαγορευτικής αρχής του Παουλι. Η περίπτωση αυτή της εξισορροπητικής πίεσης συναντιέται στους αστέρες νετρονίων.
Δηλαδή στα σώματα αστρικής μάζας (π.χ άστρα) η ύλη βρίσκεται πάντοτε σε μορφή μεμονομένων σωματιδίων όπως για παράδειγμα υπό τη μορφή αερίου ηλεκτρονίων ή νετρονίων, ασκώντας απωστικές πιέσεις ως αέρια Fermi εξισορροπώντας έτσι την βαρύτητα (ως μια κρίσιμη μάζα);
Στα νεαρά και μεσήλικα άστρα, τα σωματίδια που λες είναι τα ιόντα και το πλάσμα των πυρήνων και ηλεκτρονίων. Στα άστρα αυτά το αέριο των σωματιδίων αυτών παίρνοντας την ενέργεια που εκλύεται από τις συντήξεις, ασκεί την απαραίτητη εξισορροπητική δύναμη της βαρύτητας. Σε μεγαλυτερη συμπίεση όπως στους λευκούς νάνους, πάλι για αέριο μιλάμε αλλά κυρίως αέριο ηλεκτρονίων. Η ανάγκη για επίκληση πιο εξωτικών μορφών πίεσης εμφανίζεται όταν η συμπίεση της ύλης γίνει τόσο μεγάλη που το μοντέλο του αερίου δεν έχει πια νόημα.
μια υποθετική ερώτηση: είναι δυνατόν να έχουμε ένα σώμα πολύ μεγάλης μάζας (όχι άστρο), όπου στο εσωτερικό του δεν γίνονται πυρηνικές καύσεις (δεν έχουμε δηλαδή θερμικές πιέσεις) έτσι ώστε οι μόνες πιέσεις που θα μπορούσαν να εξισορροπήσπυν τις βαρυτικές δυνάμεις απ' το να συνθλίψουν το άστρο είναι τύπου Fermi;
Ένα πραγματικό σύστημα που δεν είναι άστρο αλλά εργαστηριακό δημιούργημα και στο οποίο η πίεση που ασκεί είναι τύπου Φέρμι, είναι το εξής: Έχουν πάρει π.χ. το αλκάλιο λίθιο-6 και το έχουν ψύξει περί τα 200 νάνο Κέλβιν. Για να εκδηλωθεί η κβαντομηχανική ιδιότητα του αερίου φέρμι, πρέπει το μήκος κύματος De Broglie που αντιστοιχεί στα σωματίδια να γίνει της τάξης μεγέθους της απόστασης μεταξύ των ατόμων. Όσο τώρα ελαττώνουμε τη θερμοκρασία το μήκος κύματος De Broglie αυξάνει και η απόσταση μεταξύ των ατόμων μικραίνει. Για κάποια λοιπόν θερμοκρασία επιτυγχάνεται η ίδια περίπου τάξη μεγέθους των μήκους κύματος και της διτομικής απόστασης. Αν κατεβούμε κι άλλο κάτω από τη θερμοκρασία αυτή πλησιάζοντας το απόλυτο μηδέν, τότε τα φερμιόνια των ατόμων λιθίου-6 θα βρεθούν στη θεμελιώδη και στις πρώτες διεγερμένες ατομικές καταστάσεις, όπου η ενέργεια δεν είναι μηδέν, κι έτσι η ενέργεια αυτή δημιουργεί την πίεση του αερίου. Θυμίζω ότι σε ένα κλασσικό αέριο σύμφωνα με την καταστατική εξίσωση P =CRT, θα αναμέναμε ότι καθώς το Τ τείνει στο 0 θα τείνει και η πίεση. Πάντως και στα άστρα νετρονίων δεν γίνονται πια πυρηνικές συντήξεις και η πίεση στο εσωτερικό τους είναι τύπου Φέρμι.
όχι δεν με κατάλαβες nik_athenian. Εννοώ πως αν έχουμε ένα πολύ μεγάλο υλικό σώμα, τότε στο εσωτερικό του λόγω της συστολής του δεν θα αναπτυχθούν πολύ υψηλές θερμοκρασίες με αποτέλεσμα να αρχίσουν οι πυρηνικές αντιδράσεις; ή μπορούμε να έχουμε ένα σώμα πολύ μεγάλης μάζας χωρίς αυτό να περάσει απ'το στάδιο των πυρηνικών αντιδράσεων;
Μάλλον εγώ δεν διατύπωσα καλά αυτό που ήθελα να ρωτήσω
Στα πραγματικά βρεφοκομεία άστρων η ύλη από την οποία φτιάχνονται τα νέα άστρα είναι κυρίως υδρογόνο και δευτερευόντως ήλιο, άνθρακας και άλλα βαρύτερα στοιχεία που έχουν δημιουργηθεί από άλλα παλαιότερα άστρα. Από αυτά τα υλικά δεν δίνουν όλα πυρηνικές συντήξεις όταν το άστρο συμπιεστεί. Το ποιοί πυρήνες οδηγούνται σε εξώθερμες συντήξεις, μας το λέει η σχετική καμπύλη σταθερότητας πυρήνων της πυρηνικής φυσικής. Όμως επειδή είπαμε ότι το υδρογόνο κυριαρχεί, θα έχουμε κάποια στιγμή την έναρξη συντήξεων, αν και η μάζα βέβαια ξεπερνάει μια κρίσιμη τιμή. Αν υποτεθεί τώρα - τελείως θεωρητικά μιλώντας - ότι το άστρο για άγνωστους λόγους, φτιάχτηκε απόκλειστικά από βαρύτερους πυρήνες που δεν δίνουν συντήξεις, τότε η ισορροπία του "άστρου" αυτού πρέπει να εξηγηθεί από άλλους μηχανισμούς όπως η πίεση φερμιονικών ή μποζονικών αερίων.
