Повышенное давление в твердых телах
Почему на самом деле каждый второй из нас становится гипертоником, рассказывают эксперты
Фото: Анастасия ОСИПОВА
Повышенным считается давление больше 130/90 единиц. Называется это состояние артериальная гипертензия (АГ). Причем в каждом десятом случае повышенное давление – симптом какого-то другого заболевания – состояний, сопровождающихся скачками давления около 70. Такая гипертония называется симптоматической. Итак, давление у вас поднимается выше 130/80 единиц. Возможные варианты:
1. Нарушение тонуса сосудов
Первым делом необходимо сделать исследования: общий анализ крови, биохимический анализ крови, общий анализ мочи, ЭКГ (кардиограмму), при необходимости рентген грудной клетки, УЗИ внутренних органов.
Если на основании результатов анализов и осмотра у врача-кардиолога выявились проблемы с сосудами (нарушение сосудистого тонуса по гипертоническому типу), а в остальном вы вполне здоровый человек, то ваша проблема называется «простой» гипертонической болезнью. В этом случае главные задачи: пройти все необходимые сердечно-сосудистые обследования и грамотно подобрать схему антигипертензивных препаратов, чтобы держать давление в рамках нормы.
2. Проблемы с почками
Почти всегда повышается давление при заболеваниях почек. Например, если есть расстройства мочеиспускания – боль, жжение, частые позывы – вполне вероятно, что у вас запущенное воспаление в органах малого таза или мочекаменная болезнь. У мужчин в возрасте повышение давления может давать обострение простатита.
3. Гормональные нарушения
Если в анализе крови низкое содержание калия, а повышенное давление сочетается с мышечной слабостью, скорее всего – это недостаточность в организме гормона альдостерона, поясняет врач-кардиолог Тамара Огиева.
Давление повышается приступами, криз сопровождается бледностью, потливостью, усиленным сердцебиением, дрожью, есть потеря в весе, расстройство стула? Возможна феохромоцитома – доброкачественная опухоль надпочечников.
4. Похмелье
Повышение давления – один из частых симптомов похмелья у вполне здоровых людей. Распад алкоголя вызывает спазмы сосудов головного мозга, что и дает гипертонические симптомы. В этом случае возможно принять спазмолитик (спазган, спазмалгон, баралгин), который расслабит сосуды и заодно снимет боль.
5 Популярные лекарства
Оказывается, принимая популярные обезболивающие средства можно заработать не только проблемы с желудком (они раздражают слизистую – давно не секрет), но и гипертонический криз. Особенно если вы страдаете повышенным давлением. Ученые из Тель-Авивского университета пришли к выводу, что причиной гипертонии, которая, как известно, повышает риск инсультов и инфарктов, могут быть болеутоляющие лекарства.
Есть обезболивающие препараты, побочным действием которых является подъем артериального давления (об этом честно написано в инструкции, но кто ж ее читает, когда надо срочно снять боль). Кардиолог Тамара Огиева рассказывает, что к таким относятся лекарства с парацетамолом и кофеином. Они же, кстати, могут ослабить действие антигипертензивных средств (то есть лекарств, которые прописывают гипертоникам от давления). Так что будьте осторожны.
6. Некоторые продукты
Оказывается, давление может неожиданно подскочить после сытного обеда. Особенно если вы переели солененького. Соль, как известно, задерживает жидкость в организме, что неизменно ведет к увеличению нагрузки на кровеносные сосуды.
Причем, помимо селедки и квашеной капусты, виновниками «пищевой» гипертонии могут оказаться продукты с так называемой скрытой солью – сырокопченые колбасы, соленые сыры типа сулугуни или выдержанные типа пармезана, красная икра. Также повышают давление кофе и энергетики, крепленые вина, вермуты, пиво. Понижают же напитки с кисловатым вкусом – морсы, чай с лимоном, бокал легкого сухого вина.
7. Больная спина
Не удивляйтесь, если кардиолог при ваших жалобах на тяжесть в затылке и высокое давление, отправит вас на рентген шейного отдела позвоночника. Остеохондроз или последствия недолеченных травм спины нередко приводят к проявлению гипертонии, рассказывает ортопед Сергей Горячев. Причина в том, что из-за повреждений позвонков создается постоянное напряжение мышц спины и шеи. А это может стать причиной спазмов кровеносных сосудов шеи и нарушению питания мозга.
Кстати, повышение давления к вечеру нередко связано с неправильно обустроенным рабочим местом, когда приходится сильно напрягать также и мышцы глаз.
ВАЖНО!
Всегда нужно дополнительное обследование, если:
– гипертония неожиданно возникла после 60 лет,
– давление повысилось внезапно и сразу на высокие цифры,
– медикаментозное лечение не помогает.
ПРОВЕРЬ СЕБЯ
Нормы артериального давления, разработанные ВОЗ:
Пониженное нормальное – 115-110/70 мм рт. ст.
Оптимальное – 120/80 мм рт. ст.
Верхняя граница нормы – 130-139/85 мм рт. ст.
Артериальная гипертония – от 140/90 мм рт. ст. и выше.
НА ЗАМЕТКУ
10 причин, почему вам грозит гипертония
Грустная правда жизни – все чаще лекарства от давления вынуждены принимать люди, которые только-только разменяли четвертый десяток. А еще много тех, кому давно уже пора бежать за рецептом, однако люди даже не подозревают о своих начинающихся проблемах со здоровьем. Просто многим в голову не приходит, что, например, гипертония может настигнуть в таком молодом возрасте. А между тем, почти все из нас сталкиваются с факторами, которые умножают вероятность развития повышенного кровяного давления. Вот только самые распространенные из них (подробности).
5 неожиданных причин высокого давления
40 миллионов человек в России – гипертоники. По официальным подсчетам, каждый третий житель нашей страны старше 30 лет периодически страдает от приступов высокого давления. Специалисты объясняют, от чего, помимо сердечно-сосудистых болезней, зашкаливают цифры тонометра (подробности).
Как снизить давление без лекарств
Если ваш врач поставил вам диагноз “гипертония” и назначил соответствующее лечение, вы можете попытаться снизить давление и естественным путем. Вот семь простых и надежных способов (подробности).
Какие напитки повышают, а какие снижают давление
Эксперты рассказали, что полезнее пить гипертоникам, а что гипотоникам (подробности).
КСТАТИ
Котики снижают давление
Считается, что поглаживание кошачьей шерстки снижает артериальное давление. Если отбросить мистику, этому есть научное объяснение (подробности).
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Ученые утверждают: телевизор может спровоцировать гипертонию даже у детей
Исследователи доказали: чем больше времени в день дети проводят перед экранами компьютера или телевизора, тем выше у них шанс, что со временем разовьется гипертония. Даже один беспрерывный час в день – уже много, а чем дольше ребенок сидит в неудобной позе (закинув голову или вообще не поворачивая ее из стороны в сторону), тем хуже (подробности).
Источник
Одним из важных параметров, который по-разному характеризует три основных состояния материи (газ, твердое тело и жидкость), является давление. В статье рассматриваются главные вопросы физики давления твердых тел, жидкостей и газов.
Три агрегатных состояния материи
Перед тем как перейти к вопросу давления в физике, дадим определение твердым, жидким и газообразным телам, которые являются основными способами существования материи на нашей планете.
Твердое тело практически не проявляет текучести, и этот факт характеризует основное отличие твердых тел от жидкостей и газов. Составляющие твердое тело частицы (молекулы, атомы) находятся в определенных пространственных положениях и меняют их очень редко. Именно поэтому всякое воздействие внешней силы на твердое тело приводит к возникновению противодействующих сил в нем, стремящихся сохранить форму и объем.
Жидкости и газы – это текучие состояния материи, то есть даже минимальное воздействие на них внешней силы приведет к изменению их формы. Как в жидкостях, так и в газах частицы, из которых они состоят, не имеют определенного места в пространстве и постоянно перескакивают из одних положений в другие. Отличаются между собой эти текучие состояния силой взаимодействия между их частицами. Так, в жидкостях сила взаимодействия между атомами и молекулами хотя и на порядок меньше таковой в твердом теле, но все же остается значимой, чтобы сохранять занимаемый жидкостью объем. Это означает, что жидкости являются практически несжимаемыми. В газах же силой взаимодействия между образующими их частицами можно пренебречь, поэтому газы всегда занимают сколь угодно большой объем, который находится в их распоряжении.
Отметим, что существует четвертое состояние вещества – плазма, которая по своим свойствам подобна газу, но отличается от него тем, что ее характеристики во многом определяются магнитными и электрическими эффектами. Бо́льшая часть вещества во Вселенной находится именно в состоянии плазмы.
Понятие о давлении в физике
Чтобы понять, что такое давление, сначала необходимо рассмотреть концепцию силы. Под силой в физике понимают интенсивность воздействия или взаимодействия между телами. Например, при формулировке второго закона Ньютона под силой понимают физическую величину любой природы, которая способна придавать телу конечной массы некоторое ускорение. В Международной системе единиц сила измеряется в ньютонах (Н). Сила в 1 Н способна менять скорость тела массой 1 кг на 1 м за каждую секунду.
Давление – это величина, которая определяется как перпендикулярная составляющая силы, относящаяся к поверхности с некоторой площадью, то есть:
P = F/S, где
P – давление, S – площадь, F – сила.
Измерение давления в физике осуществляют в паскалях (Па), 1 [Па] = 1 [Н]/ 1 [м2].
Если сила F действует под некоторым углом к поверхности, тогда для расчета давления необходимо определить именно перпендикулярную составляющую силы к этой поверхности. Действующая по касательной к поверхности сила не создает никакого давления.
Твердые тела и давление
Поскольку для создания давления необходима сила и поверхность воздействия, то в случае твердых тел это невозможно, поскольку они находятся в равновесном состоянии. Действительно, каждая частица в твердом теле занимает определенное положение, а результирующая сила, которая действует на эту частицу со стороны ее окружения, равна нулю. Поэтому говоря о физике давления твердых тел, имеют в виду участие внешних объектов, с которыми взаимодействуют эти тела.
Например, если взять металлический брус и положить его на песок большей плоскостью, то он начнет создавать некоторое давление на поверхность песка. Теперь если этот же брус положить на песок меньшей плоскостью, тогда можно увидеть, что он погрузится в песок на некоторую глубину. Причиной этого явления будет разное давление, оказываемое металлическим брусом на песок в разных его положениях. Из формулы для давления P = F/S видно, что чем меньше площадь, тем большее давление создает твердое тело на поверхность опоры. В случае с брусом сила F оставалась постоянной во всех его положениях, и была равна весу бруса:
m × g, где
m и g – масса бруса и ускорение свободного падения, соответственно.
Давление в жидкостях
Поскольку газы и жидкости являются представителями текучей материи, то физика давления в жидкости и газе характеризуется тем, что оба состояния вещества в любом бесконечно малом их объеме оказывают во всех пространственных направлениях одинаковое давление. Однако если рассматриваемый объем будет иметь некоторые конечные размеры, то для жидкостей начнет играть роль сила тяжести, с которой верхние слои действуют на нижние. Эта сила приводит к понятию гидростатического давления.
В физике гидростатическое давление определяется как давление, с которым жидкость действует на погруженное в нее тело. Вычисляется это давление по формуле:
P = ρ × g × h, где
ρ и h – плотность жидкости и глубина, соответственно.
Давление в газообразных средах
Рассматривая газы, следует сказать, что давление в них связано исключительно с хаотическим движением атомов и молекул.
Предположим есть газ закрытый в некотором сосуде. Поскольку его частицы двигаются хаотически во всех направлениях одинаково, то достигнув стенок сосуда, они начнут ударяться о них, то есть создавать давление. Конечно же, удар одной частицы создаст очень маленькое давление, однако если учесть, что этих частиц много (порядка числа Авогадро NA= 6,02*1023), и что движутся они с большими скоростями (порядка 1 000 м/с), то оказываемое давление на стенки сосуда приобретает заметные на практике значения.
В отличие от жидкостей, частицы газов не взаимодействуют друг с другом (приближение идеального газа), поэтому говорить о давлении верхних слоев газа на нижние нет никакого смысла.
От чего зависит величина давления в газе?
Зная природу появления давления в газах можно предположить, что если увеличить число ударов частиц о стенки сосуда, и увеличить силу этих ударов, тогда давление должно возрасти. В связи с этим определяют изменение давления в газе следующие факторы.
- Концентрация частиц. Повысить ее можно путем уменьшения объема, который занимает газ. При постоянной температуре изменение объема будет обратно пропорционально сказываться на давлении.
- Температура. Поскольку эта величина определяет кинетическую энергию газовых частиц, то ее увеличение при прочих постоянных параметрах системы приведет к повышению давления.
Давление земной атмосферы
Поскольку атмосфера нашей планеты представляет собой смесь газов (главным образом азота и кислорода), то физика атмосферного давления ничем не будет отличаться от физики описания этой величины для газов. Так, на поверхности Земли давление воздуха составляет 101 325 Па или 100 кПа, что соответствует давлению 760 мм ртутного столба.
С увеличением высоты концентрация молекул воздуха начинает уменьшаться, поскольку уменьшается земное притяжение, и уже на высоте горы Эверест (8 848 м), давление воздуха падает до 34 кПа, что составляет 1/3 от этого давления на уровне моря. Такое уменьшение атмосферного давления является серьезной угрозой для жизни человека.
Пример решения задачи
Любое решение задачи по физике на давление осуществляется с помощью формул и понятий, которые рассмотрены в статье. Приведем пример решения одной из таких задач.
Для практических целей атмосферное давление в физике принято выражать в миллиметрах ртутного столба. Какое давление в миллиметрах ртутного столба на вершине Эвереста?
Из приведенной выше информации известно, что на вершине самой высокой горы в мире давление воздуха составляет 34 кПа. Чтобы определить, какой высоты должен быть столб ртути, дабы он уравновесил это атмосферное давление, воспользуемся формулой для гидростатического давления:
P = ρ × g × h,
откуда
h = P / (ρ × g), где
ρ = 13 540 кг/м3 – плотность ртути,
g = 9,81 м/c2.
Подставляя в формулу известные значения, получим:
h = 0,256 м = 256 мм.
Решить эту задачу можно было и другим способом. Зная, что вблизи поверхности планеты давление воздуха равно 101 кПа, и это соответствует давлению 760 мм столба ртути, получить высоту столба ртути на высоте Эвереста можно через простую пропорцию:
h = 34 × 760 / 101 = 256 мм.
Источник
Дайте мне точку опоры
и я переверну мир.
И. Ньютон
Вещество́ — форма
материи, в отличие от поля, обладающая массой покоя.
Вещество состоит из частиц, среди которых чаще всего встречаются
электроны, протоны и нейтроны. Последние два образуют атомные
ядра, а все вместе — атомы, молекулы, кристаллы и т.д.
Каждому веществу присущ набор
специфических свойств – объективных характеристик, которые
определяют индивидуальность конкретного вещества и тем самым
позволяют отличить его от всех других веществ.
Поле,
в отличие от веществ, характеризуется непрерывностью,
известны электромагнитное и гравитационное поля, поле ядерных
сил, волновые поля различных элементарных частиц.
Википедия.
Многие просто не задумываются, другие что-то
слышали про то, что воздух (газы) сжимаются, что жидкости не
сжимаются, а твердое — на то оно и твердое чтобы не сжиматься.
Так вот сжимается все!
Дело только в давлении которое прикладывается к
веществу.
Что мы знаем о веществе и как оно ведет себя под
давлением?
Из раздела физики “МЕХАНИКА” известно понятие сжимаемость
вещества.
ΔV = -V*β*ΔP
где:
ΔV
– изменение объема,
V
– исходный объем,
β – сжимаемость вещества (модуль объемной упругости
K=1/β),
ΔP –
прикладываемое давление.
Знак
минус говорит об уменьшении объема.
На первый взгляд, физика не отрицает возможности сжатия вещества.
Данное явление изучено в отношении газов в пределах технически
освоенных давлений, но пока мало изучено для твердых
тел и жидкостей. Проблема в величине используемых для сжатия
давлений.
Любознательные слышали, что в 60 годах прошлого
века Российские ученые синтезировали алмазы из графита. Правда
алмазы технические — мелкие, но по своими физическим свойствам
это именно алмазы. Эти алмазы применяются в промышленности для
изготовления алмазного инструмента.
Их делают из графита плотность которого около 2,23 г/см3. Один из способов синтеза алмазов
использует сжатие под большим давлением с нагревом, в результате в сжатом
(находящимся по давлением более 10 т/см2) графите между атомами углерода (С) образуются новые связи. В
результате получаем кристаллическую решетку характерную для алмаза.
Плотность упаковки
атомов С в этой решетке выше в1,57 раза, поэтому плотность алмаза 3,51 г/см3. Графит имеет плоскую кристаллическую решетку форма которой может
быть от гексагональной (шесть атомов углерода в вершинах – шестигранной) до
тригональной (три атома С в вершинах — трехгранной).
После синтеза
кристаллическая решетка перестраивается и графит превращается в алмаз, каждый
атом углерода которого имеет связи с тремя соседними атомами, а сами атомы
«
С (углерода) расположены по
вершинам куба, в центрах граней и в центрах 4 несмежных октантов». Алмаз можно представить как одну гигантскую
молекулу.
При этом физические свойства ГРАФИТА существенно отличаются от
АЛМАЗА, получается совершенно новый материал.
| Цитата, БСЭ. Необходимое для синтеза давление создаётся мощными гидравлическими прессами (усилием в несколько и десятки Мн, или в сотни и тыс. тс, в камерах с твёрдой сжимаемой средой . В сжимаемой среде располагается нагреватель, содержащий реакционную смесь, состоящую из графита (или др. углеродсодержащего вещества) и металла, облегчающего синтез Алмаза. После создания нужного давления смесь нагревается электрическим током до температуры синтеза, который длится от нескольких секунд до нескольких часов (обычно нескольких минут достаточно для образования кристаллов с линейными размерами в десятые доли мм). Для сохранения полученных Алмазов в нормальных условиях (в метастабильном состоянии) прореагировавшая смесь охлаждается до комнатной температуры, а затем снимается давление. |
Графит может перестраиваться в алмаз и наоборот при
давлении выше 15 Кбар (15,3 103 кг/см2)
при абсолютном нуле, и порядка (150-350) 103
кг/см2 при
температурах 3800 -1200 град.С. Реально синтез при
повышенных температурах происходит при давлениях сотни
тысяч кг/см2. Так и
синтезировался алмаз в 60 годах прошлого века.
Сейчас существует еще несколько способов
синтеза.
Синтез ультра дисперсионных алмазов осуществляется
детонацией твердых взрывчатых веществ (ВВ) в инертной
атмосфере. Во фронте детонационной волны за счет разрыва
химических связей происходит мгновенное выделение громадной
энергии. В условиях высоких температур (3000-4000)К и
давлений (20-30)ГПа (в районе 2,55 105 кг/см2
) за доли микросекунды из выделившегося свободного
углерода ВВ конденсируется высокодисперсная углеродная
среда. В зависимости от условий детонации она содержит
(40-60) масс% ультрадисперсного алмаза . Условия
детонационного синтеза не обеспечивают полного превращения
углерода ВВ в алмазную фазу. Выход углерода составляет
(4-10)% от массы ВВ.Один из них состоит в
подготовке высоко углеродистого сплава никель-марганец и его
охлаждении под давлением в формах из твердого сплава (типа
ВК). Выкристаллизовавшиеся мелкие алмазы отделяют после
растворения металлической матрицы в смеси кислот.
Специалисты высказывают предположение, что при
высоких давлениях (более 106 кг/см2)
существуют более плотные (может быть — металлические)
модификации С.
Рассказанное выше это наглядный пример действия давления на
вещество, известное уже сейчас. Под действием сверхвысоких давлений
в веществе перестраиваются молекулярные и межатомные связи, в
результате вещество уплотняется (графит 2,23 г/см3 —
алмаз 3,51 г/см3
) и приобретает новые физико-химические свойства.
Оставаясь по сути тем же исходным химическим веществом.
Имеется информация, что при высоком давлении
такие газы как кислород и водород переходят в твердую фазу с
образованием кристаллической решетки. При этом плотность
металлического водорода превышает плотность твердого
молекулярного (0,59 г/см3 против 0,089 г/см3).
А водород приобретает свойства металла. Аналогично может вести
себя и кислород. Это происходит при давлениях превышающих (2-4)
106 кг/см2 при температуре 0 град. К
(близких к абсолютному нулю). Есть
вероятность, что сжатые до появления электропроводности газы
могут быть устойчивыми в условиях нашей окружающей среды.
Сейчас известно, что металлы уже в доступном нам
диапазоне давлений уменьшаются в объеме. Растет их плотность. Налицо
признаки их сжатия. Правда, насколько мне известно, это уменьшение
объема незначительно, но достаточно чтобы его измерить.
Химические элементы могут образовывать устойчивые (устойчивые при
определенных физических условиях) комбинации — химические
соединения.
Как исходные химические элементы, так и результирующие
соединения могут быть газообразными, жидкими и твердыми — так мы их
ощущаем своими органами чувств.
Известно, что газы обладают хорошей
сжимаемостью. В нижней части применяемом в современной технике
диапазоне давлений они сжимаются без изменения своего состояния.
Можно представить следующую картину влияния
высоких давлений на вещество.
С ростом давления при сжатии вещества
происходит:
Для газов это происходит пропорционально до
давлений при которых молекулы газов не исчерпывают
межмолекулярные зазоры, газы при этом нагреваются.
Пример:
водород — газ, жидкость, твердый. Последние могут
существовать если сжатый водород охладить.Для твердых материалов с кристаллической
структурой с ростом давления до величин соизмеримых с силами
связей в кристаллической решетке, состояние материала не
изменяется. Но при превышении этого давления* происходит
разрушение связей в кристалле и атомы сближаются. Причем
возможны более плотные устойчивые кристаллические
образования для данного материала, как например у углерода
(графит — алмаз). При этом энергия кристаллических связей
перераспределяется в объеме вещества. В этом диапазоне
давлений возможен синтез новых материалов, устойчивых при
нормальных условиях, с новыми свойствами.
* – при которых воздействующие силы превышают
модуль объемной упругости для данной структуры.
В обоих рассмотренных выше случаях, и далее, для
изменения структуры вещества при сжатии должно выполняться
условие — прикладываемое к нему сила должна превышать силы
межатомных связей молекул или кристаллической решетки. Эти силы
для различных веществ различны и их диапазон достаточно широк.
Поэтому в реальных смесях процесс происходит в достаточно
широком диапазоне давлений. Процесс захватывает сначала вещества
с малыми энергиями связи и далее до самых высоких. В пределах
этого диапазона возможны образования новых межатомных структур
(более плотные кристаллы, молекулы),
в том числе стабильных.
При дальнейшем росте давления и достижении
некоторой его величины продолжается дальнейшее сжатие вещества
разрушение молекулярных и кристаллических связей. Результатом
является полное разрушение кристаллических решеток, межатомных
связей и переход его в аморфное состояние, когда вещество
состоит из смесей отдельных атомов.
Продолжая повышать давление и сжимая, уже
вещества состоящие из отдельных атомов, приходим к некоторому
состоянию, когда межатомное пространство сократится до минимума,
вплоть до соприкосновения их электронных оболочек. Электроны
внешних оболочек могут отрываться под действием температуры,
перемещаться в межатомном пространстве и вещество становится
электропроводным превращаясь в
тяжелую плазму. Температура вещества повышается. Плотность
вещества растет.
Дальнейший рост давления приводит к продолжению
сжатия вещества и к дальнейшему сближению, пока атомов – хоть и
теряющих свои электронные оболочки, находящихся в ионизированном
состоянии и по свойствам более похожего на плазму. Одновременно
существуют свободные электроны и ионы (атомы потерявшие часть
своих электронных оболочек вплоть до полной потери.). Плотность
и температура вещества растет. Сжатое вещество еще обладает
свойствами атомов.
Здесь и далее не говорим о величине давления и
совершаемой работе. Поскольку в масштабах космоса существуют
давления практически любой величины, и нас интересует принцип
воздействие давления на вещество. В принципе могут посчитать
давления, по крайней мере на начальном участке, на порядок — два
превышающих давления применяемые при синтезе алмазов. Эти
сверхвысокие давления по силам современной технике, их
исследования принесут новые открытия и конструкционные
материалы.
Чтобы представить, каков хотя бы порядок величины
давления может существовать в природе, посмотрите рисунок 1:
Рисунок 1.
На Рис.1 условно показано какое давление может
создать столб четырех веществ (взятых для примера) высотой
h км.
Так мог выглядеть график если бы
вещество не сжималось.
Продолжим рассматривать, как влияет дальнейший
рост давления на вещество.
Вещество находится в состоянии: свободные
электроны и голые ядра атомов. При дальнейшем росте давления,
когда ядра сближаются и сливаются, преодолеваются силы
внутриядерных связей. Причем сначала сливаются ядра элементов,
где эта энергия (силы) минимальны и их можно преодолеть при
меньших давлениях и энергозатратах. Результатом является
разрушение ядер атомов и образование субстанции содержащей
частицы из которых построены ядра, электроны. Происходит
расслоение вещества по массам составляющих частиц. Это
сверхплотное вещество разогретое до сверхвысоких температур.
Дальнейший рост давления приводит к полному
разрушению ядер. Тяжелые частицы содержащиеся в ядрах вытесняют
электроны за пределы их сосредоточения. Этим самым как бы
происходит сепарация (разделение) вещества на тяжелые и более
легкие и подвижные фракции. Электроны и протоны, нейтроны.
Энергия связи, ранее удерживающая частицы в ядре, передаются им
и в результате температура среды повышается.
Общая тенденция показана на рис.2
Рисунок 2.
И так можно продолжать до бесконечности (где конец этому процессу
покажет далекое будущее).
Процесс сжатия с ростом давления происходит циклически,
что определяет слоевую структуру и обеспечивает устойчивое состояние
вещества в слое.
С учетом сжимаемости вещества и рисунок 1 будет
выглядеть несколько иначе (он будет подобен рис.2), да и величина
давления будет существенно выше.
Поясню график показанный на рис.2.
Участки с малым наклоном (увеличением плотности
– ρ) – характеризуются условиями при
которых внешние силы меньше сил межатомной связи (в кристаллических
решетках и молекулах), сил кулоновского отталкивания, сил внутри
ядерных связей нуклонов.
Участки с большим наклоном (увеличением плотности
– ρ) – характеризуются условиями при
которых внешние силы превысили силы препятствующие сближению частиц
вещества.
Следует отметить, что участок I имеет
наибольшую протяженность по шкале давлений (ΔP),
и каждый последующий укорачивается.
Дополнительным подтверждением сжимаемости вещества является его
плотность.
Ее оценки, по разным источникам, приведены в Таблице 1.
| Объекты | Плотность вещества кг/м3 | Примечание |
| Планеты Солнечной системы | 690 — 5517 | |
| Земля | 5515 | |
| Земля поверхность | 2700 | |
| Земля в ядре | > 1,6*104 | 104 – 105 |
| Солнце | средняя 1409 | |
| Ядро Солнца | 2.9·107 | K. A. Khaidarov (Л.1) |
| Плотность вещества в ядре атома | 1011 | (Л.2) |
| Нейтронная звезда | > 4 – 8*1017 | (Л.3) |
| «Черная дыра» | > 1*1019 | встречается оценка 20 кг/м³ |
Таблица 1.
Приведенные данные показывают, вещество в условиях сверх высокого
давления может иметь сверх плотное состояние. Плотность его, по
крайней мере на 14 – 16 порядков, превышает плотность самых тяжелых
минералов на поверхности Земли и на 8 порядков плотность вещества в
ядре атома.
Конец
этому процессу там, где кончается вещество и остается только
более широкое понятие материя.
Известным нам примером конечного (или близкого к нему) состояния
является космический объект под названием «черная дыра», плотность
вещества в которой по некоторым оценкам больше 1*1019 см.
Таб.1.
Вещество попадающее в зону притяжения массивного сверхплотного
ядра “черной дыры”, притягивается им, на пути к ее поверхность
проходит все описанные выше степени сжатия, превращаясь на ее
поверхности, возможно, в сгусток исходных частиц – кирпичиков мироздания.
P.S.
По причинам не очень понятным, часто когда пишут о ядре,
по крайней мере о Земле, пишут о железном или твердом ядре .
Нейтронные звезды
отождествляют с самыми плотными образованиями.
Но железо не самое
тяжелое вещество, а нейтроны не самое плотное.
А понятие твердое – это просто механические характеристики
вещества находящиеся в определенном диапазоне.
Но можно ли сказать о веществе, даже сверх плотном что оно
твердое – если его температура намного превышает сотни миллионов
градусов.
Мир бесконечен и кто знает где предел плотности вещества?
Но это явно не
железо и нейтронные звезды.
Поэтому можно сказать –
“Имея силу, можно сжать любое вещество”
Литература:
- Karim A. Khaidarov,
СТРОЕНИЕ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ.
- СВЕРХПЛОТНАЯ ЯДЕРНАЯ МАТЕРИЯ (БОГДАНОВ С. Д. , 1998), ФИЗИКА,
https://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/574.html
https://ru.wikipedia.org/wiki/ Нейтронная звезда.
А. Данилович 2008 г.
<<назад>> <<в начало>> <<на главную>>
Источник