Почему звезды не взрываются?

[Mich60]

Звезда излучает свет и тепло за счет энергии, выделяющейся при термоядерном синтезе гелия из протонов в ядре звезды. В таком состоянии звезда находится большую часть своей жизни. На атомных станциях скорость реакции деления ядер урана регулируют графитовыми стержнями, а вот для термояда это является проблемой, пока такое топливо можно только взорвать. В водородной бомбе энергия выделяется лавинообразно, происходит взрыв. Состояние звезды, в отличие от водородной бомбы, явно является равновесным. Почему термоядерная реакция в ядре звезды не распространяется сразу на всю массу вещества, а происходит постепенно, почему она не взрывается? Что удерживает термоядерную реакцию от лавинообразного распространения? Давление сжатых газов? Но вроде бы для термоядерной реакции это не препятствие? И где в ядре происходит реакция: на поверхности ядра или сразу во всем объеме? Тогда опять тот же вопрос, почему скорость реакции синтеза постоянна, какие "графитовые стержни" (метафора) ее регулируют?

[Андрей Антонов]

Что удерживает термоядерную реакцию от лавинообразного распространения?

Как раз давление вышележащих слоёв и минимальная температура синтеза, в вышележащих слоях она ниже, поэтому там не происходят реакции.

И где в ядре происходит реакция: на поверхности ядра или сразу во всем объеме? Тогда опять тот же вопрос, почему скорость реакции синтеза постоянна, какие "графитовые стержни" (метафора) ее регулируют?

Происходит во всём объёме ядра. Всё уравновешено гравитационным сжатием.

[Pluto]

Это все хорошо описано у Шкловского
http://log-in.ru/books/26817/

[tarlin]

Взрыв по определению есть быстрое (по сравнению с временами тепловой релаксации) выделение большого количества тепла, так что бомба - пример неудачный. Разделите светимость Солнца на его массу и сильно удивитесь. Там идет _очень_ медленная реакция, а быстрее она идти не может, пока тепло отводится достаточно эффективно и система равновесна. Вот когда теплоотвод не успевает за изменениями самой системы действительно получается большой бабах, который мы в разных масштабах и наблюдаем.

[ORSA]

Там идет _очень_ медленная реакция, а быстрее она идти не может, пока тепло отводится достаточно эффективно и система равновесна. Вот когда теплоотвод не успевает за изменениями самой системы действительно получается большой бабах, который мы в разных масштабах и наблюдаем.

Не все так просто - как раз если "теплоотвод" будет успевать то будет бабах, а так система равновесна.

но лучше действительно сюда http://log-in.ru/books/26817/

[konstkir]

Любопытно, не в курсе, насколько Шкловский актуален сейчас и во всем ли?

[ORSA]

А почему нет -  книга 1984 года, за это время в фундаменте науцки врядли чего поменялось ...
(ну конечно зависит от вашего образования, если физика ваша профессия  то ...)

Сам автор -  человек уважаемый:
Ио́сиф Самуи́лович Шкло́вский (18 июня (1 июля) 1916, Глухов — 3 марта 1985, Москва) — советский астроном, астрофизик, член-корреспондент АН СССР (1966), автор девяти книг и более трехсот научных публикаций, лауреат Ленинской премии (1960, за концепцию искусственной кометы), основатель школы современной астрофизики — отдела радиоастрономии Государственного астрономического института им. П. К. Штернберга (ГАИШ) Московского университета, Астрокосмического центра ФИАН (тогда — отдела астрофизики Института космических исследований АН СССР). Известен также как автор работ по проблемам существования внеземных цивилизаций и научно-популярных статей.

Окончил физический факультет Московского университета (1938). Кандидатскую (1944, «Электронная температура в астрофизике») и докторскую диссертации (1949) защитил на кафедре астрофизики ГАИШ.

[PavelB]

Там идет _очень_ медленная реакция, а быстрее она идти не может, пока тепло отводится достаточно эффективно и система равновесна. Вот когда теплоотвод не успевает за изменениями самой системы действительно получается большой бабах, который мы в разных масштабах и наблюдаем.

Не все так просто - как раз если "теплоотвод" будет успевать то будет бабах, а так система равновесна.

но лучше действительно сюда http://log-in.ru/books/26817/

Может все таки не бабах, а что-то вроде сброса оболочек красным гигантом (если "теплоотвод" будет слишком успевать )

[thirtyseconds]

Любопытно, не в курсе, насколько Шкловский актуален сейчас и во всем ли?

Это кстати очень интересный вопрос. Насколько я себе этот вопрос понимаю, то сама модель эволюции со времен Шварцшильда изменилась не сильно. А вот входные данные (к примеру начальный химический состав или масса звезд) могли естественно измениться в связи с большим объемом данных накопленных с тех пор. Плюс появляются специальные модели для объяснения каких то частных моментов, которые тем не менее могут серьезно влиять на эволюцию конкретной звезды.
То есть в общем это вопрос о точности. Если требуется научно-популярная точность то книга Шкловского актуальна и будет актуальна еще долгое количество времени, я думаю.

[Дмитрий Фролов]

Рекомендую ещё такую книгу под ред. В. Г. Сурдина, написано очень интересно и доступно. На все вышезаданные вопросы там можно найти ответ.
"Звезды" - Серия "Астрономия и астрофизика"
http://www.fizmatkniga.ru/catalog/st-e7e2e5e7e4fb/product-953/

[thirtyseconds]

Рекомендую ещё такую книгу под ред. В.Г. Сурдина, написано очень интересно и доступно:
http://www.fizmatkniga.ru/catalog/st-e7e2e5e7e4fb/product-953/

Да, книга очень ценная и основная ценность как раз в том что там представлены современные данные и выводы. Прямо вот можно сказать на 2009 г.

[ORSA]

Там идет _очень_ медленная реакция, а быстрее она идти не может, пока тепло отводится достаточно эффективно и система равновесна. Вот когда теплоотвод не успевает за изменениями самой системы действительно получается большой бабах, который мы в разных масштабах и наблюдаем.

Не все так просто - как раз если "теплоотвод" будет успевать то будет бабах, а так система равновесна.

но лучше действительно сюда http://log-in.ru/books/26817/

Может все таки не бабах, а что-то вроде сброса оболочек красным гигантом (если "теплоотвод" будет слишком успевать )

Ну а что такое бабах  в вашем понимании -  оболочки сбрасываются очень быстрои ...
Или вы хотите со скоростями пропорцинальными обычному взрыву -  так так не будет.

 взрывчатка взрывается со скоростью 12-15 км в сек при размере гранаты 0,1 м

солнце имеет диаметр 143884 км что в 1438840000 раз больше диаметра гранатки 
скорость взрыва должна быть 1438840000 * 12-15 км в сек  -  но это больше скорости света 

Так что увидеть чтоб звезды рвались как гранаты не удастся

[Mich60]

ORSA писал: (цитата) "Ну а что такое бабах  в вашем понимании -  оболочки сбрасываются очень быстрои ... Или вы хотите со скоростями пропорцинальными обычному взрыву -  так так не будет.
взрывчатка взрывается со скоростью 12-15 км в сек при размере гранаты 0,1 м солнце имеет диаметр 143884 км что в 1438840000 раз больше диаметра гранатки   скорость взрыва должна быть 1438840000 * 12-15 км в сек  -  но это больше скорости света   Так что увидеть чтоб звезды рвались как гранаты не удастся"
Да вроде бы здесь никто и не предполагал "увидеть", что бы звезды взрывались как гранаты; астрономические размеры и расстояния  подразумевают и соответствующие параметры бабаха  и особенности его наблюдения . Не совсем понятно зачем сравнивать размеры звезды с размерами гранаты 
Кстати, и насчет скорости взрыва "взрывчатки" Вы погорячились. Скорость детонации химических взрывчатых веществ не превышает 7-9 км в сек, а самые мощные - 9,5 км в сек.

[ORSA]

Не ну нужно определиться в терминах. По земным понятиям горение солнца это непрервывный взрыв - масштабы которого не сопоставимы с земными явлениями...
сброс оболочки это по сути уже взрыв ...

Про  скорость 12-15 км в сек или 9,5 - а не одна разница?? 

[ORSA]

Рекомендую ещё такую книгу под ред. В. Г. Сурдина, написано очень интересно и доступно. На все вышезаданные вопросы там можно найти ответ.
"Звезды" - Серия "Астрономия и астрофизика"
http://www.fizmatkniga.ru/catalog/st-e7e2e5e7e4fb/product-953/

Ценность данной книги сомнительна из за невозможности скачать ее на халяву 

[Mich60]

Спасибо за ссылку. Как я понял из Шкловского, термодинамически звезда действительно находятся в удивительном равновесном состоянии. Термоядерная реакция идет внутри ядра звезды. При этом скорость реакции определяется практически только температурой. В этом отличие реакции синтеза от реакции деления: термоядерная реакция - не цепная. Она тупо зависит от количества высокоэнергичных частиц газа, то есть от температуры, а это количество подчиняется закону распределения Максвела. Как только происходит локальный разогрев от термоядерной реакции,  газ расширяется и, по Клаперону, охлаждается, уменьшая скорость этой реакции. Как в природе все точно настроено и отрегулировано! Вон на Токамаке (ITER) никак не могут справиться с ежесекундными термоядерными взрывчиками в плазменном шнуре, разрушающими корпус устройства (но эта проблема уже для другого форума, физического).

[tarlin]

Не ну нужно определиться в терминах. По земным понятиям горение солнца это непрервывный взрыв - масштабы которого не сопоставимы с земными явлениями...

Если бы вы не поленились оценить удельное энерговыделение Солнца, получили бы всего лишь 0.1 мВт/кг!
Горящие дрова дают порядка 1 кВт/кг. Вы, читая этот пост, выделяете порядка 1 Вт/кг, звезда - на *4* порядка меньше.
Да, массы много. Да, слой через который надо тепло выводить толстый. Поэтому внутри температура большая. Но взрыв то где??

Там идет _очень_ медленная реакция, а быстрее она идти не может, пока тепло отводится достаточно эффективно и система равновесна. Вот когда теплоотвод не успевает за изменениями самой системы действительно получается большой бабах, который мы в разных масштабах и наблюдаем.

Не все так просто - как раз если "теплоотвод" будет успевать то будет бабах, а так система равновесна.

Бррр, что за ерунда... Взрыв по определению может быть только тогда, когда равновесие установиться не успевает.

Взрывы в звездах мы действительно видим, причем очень разных калибров. Начиная от катаклизматических переменных к барстерам к карликовым новым к просто новым ну и, наконец, к сверхновым.
Вот это бабахи, а называть взрывом спокойное горение желтого карлика на главной последовательности - извините...

[ORSA]

Не ну нужно определиться в терминах. По земным понятиям горение солнца это непрервывный взрыв - масштабы которого не сопоставимы с земными явлениями...

Если бы вы не поленились оценить удельное энерговыделение Солнца, получили бы всего лишь 0.1 мВт/кг!
Горящие дрова дают порядка 1 кВт/кг. Вы, читая этот пост, выделяете порядка 1 Вт/кг, звезда - на *4* порядка меньше.

Если бы вы не поленились оценить сколько этих килограм под одним квадратным сантиметром поверхности  

Масса 1,9891×10^30 КГ
Площадь поверхности 6,088×10^18 м²

Вы у нас делить любите - займитесь на досуге


Есть ядро где идут термоядерные реакции, есть зона лучевого переноса энергии, конвективная зона , атмосфера  ...

1.В ядре идут термоядерные реакции
2.В ядре выше плотность
3.Условная поверхность ядра меньше - поверхности солнца
 

Наверно нехило энергии проходит через 1 кв см условной поверхности ядра 

[dims]

На атомных станциях скорость реакции деления ядер урана регулируют графитовыми стержнями,

Звезда саморегулируется. Если реакция случайно ускоряется, звезда расширяется, плотность топлива уменьшается, реакция обратно замедляется. Наоборот, если реакция слишком замедляется, то звезда сжимается и увеличивает "подачу топлива".

Отрицательная обратная связь.

Естественно, не все звёзды стабильны, некоторые пульсируют, а другие таки взрываются.

[Kedr]

Отрицательная обратная связь.

Отрицательная теплоемкость звезд.