Зміст
Введення ................................................................................................. 1
1. Сучасні досягнення та об'єктивні обмеження в дослідженнях
екстремальних станів речовини ............................................................. 1
2. Екстремальні стани речовини ............................................................. 6
2.1. Основні поняття і принципи фізики плазми ............................................. 6
2.2. Порівняльний аналіз різних станів речовини ................................... 9
3. Стан речовини в ході ядерних, термоядерних і пікноядерних реакцій ....... 15
4. Верхня межа області екстремальних станів речовини ........................... 18
5. В«Чорні діриВ» як об'єкти, що складаються з речовини в екстремальному
стані
6. Речовина і простір в умовах гравітаційного колапсу ........................ 25
7. Еволюція речовини чорних дір ................................................................. 29
Висновок .............................................................................................. 30
Список літератури .................................................................................... 32
Введення
Властивості речовини в станах з незвично високою концентрацією енергії (такі стани і відповідні їм зовнішні умови і називають екстремальними) завжди представляли значний інтерес в різних розділах фізики і суміжних наук - астрофізики, геофізики, деяких прикладних дисциплін. В останні роки дослідження екстремальних станів речовини набули особливо велике значення: виник ряд важливих практичних завдань (таких, як здійснення контрольованого термоядерного синтезу або отримання надтвердих матеріалів), екстремальні умови стали створювати новими методами, в природі були відкриті нові екстремальні стану (нейтронне речовина в пульсарах).
Говорячи про екстремальних станах речовини і екстремальних зовнішніх умовах, про надвисокої концентрації енергії, мають на увазі насамперед надвисокі температури і надвисокі тиску, які діють на речовину.
Нагрівання і стиснення речовини можна вивчати порізно. Кожен з процесів по-своєму змінює стан речовини. Мета даної роботи - дати загальне уявлення про область екстремальних станів в цілому, а також розглянути результати найбільш цікавих досліджень екстремальних станів речовини. p> 1. Сучасні досягнення та об'єктивні обмеження в дослідженнях екстремальних станів речовини
Доцільно почати з розгляду діаграми стану речовини в координатах "температура - тиск" (Див. рис.1). До даної діаграмі ми будемо повертатися протягом всієї роботи, оскільки вона представляє, хоч і дуже схематично, графічну квінтесенцію всього того, що відомо про область екстремальних станів речовини на сьогоднішній день.
Горизонтальну вісь діаграми відзначимо буквою T, що означає температуру в градусах Кельвіна.
Немає потреби роз'яснювати, що, підбиваючи енергію до речовини нагріванням, ми можемо судити про концентрацію енергії по температурі. Але про те, що мірою концентрації енергії може служити і тиск, слід сказати кілька пояснювальних слів.
Насамперед, проробимо одну нескладну маніпуляцію. Візьмемо ставлення одиниці сили до одиниці площі, тобто одиницю тиску. Помножимо чисельник і знаменник цього дробу на одиницю довжини. У чисельнику тоді утворюється одиниця енергії, в знаменнику - одиниця об'єму. В результаті ми отримуємо міру концентрації енергії в речовині. Але дріб від множення НЕ змінилася, залишилася одиницею тиску. Значить, концентрація енергії в речовині визначається також і прикладеним до нього тиском. Стиснення - другий спосіб, яким можна наситити речовина енергією. p> Вертикальну вісь на діаграмі відзначимо буквою P, що означає тиск.
В
В В В В В В
Рис. 1. Діаграма стану речовини як функція тиску і температури
Тепер нам належить розмітити кожну вісь масштабними поділами. Нехай перші зарубки відповідають кімнатним умовам - три сотні градусів по осі абсолютних температур і одна атмосфера по осі тисків. Другі нехай відповідають екстремальним станам, які досягаються на Землі в природних і лабораторних умовах.
У природних умовах екстремальні стани виникають головним чином завдяки силам тяжіння. Їх дія слабко спадає з відстанню, що не екранується. Ці сили стискають речовина, а зростання тиску призводить до підвищення температури. У центрі Землі тиск досягає чотирьох мільйонів атмосфер, температура - п'яти тисяч градусів. Порядок цих величин визначить положення нових відміток на осях координат.
Що стосується лабораторних умов, то ці рубежі, ще не досягнуті, з одно...
