Что будет если процесс нагревания вещества продолжать до бесконечности

Процесс нагревания вещества означает увеличение кинетической энергии его частиц. Рассмотрим к чему приведет процесс нагревания любого вещества до бесконечности если будет достаточно энергии для этой цели.

Небольшая передача теплоты

Если передавать небольшое количество теплоты, например, кристалликам воды — снежинкам, их кристаллическая структура разрушается, и из твердого состояния вещество переходит в жидкое. Расстояние между молекулами воды очень небольшое, такое же, каким оно было в кристалле. Они притягиваются друг к другу с достаточно большой силой, продолжают находиться рядом, и жидкость не расширяется.Процесс нагревания вещества

Однако тепловое движение молекул обусловливает их взаимное движение. Они связаны не так неподвижно, как в кристалле.

Последующая передача теплоты

С последующим процессом нагревания скорость движения молекул воды повышается. Они довольно быстро преодолевают притяжение соседних  в жидкости и покидают ее.

В результате испарения жидкость превращается в газ. Тепловое движение молекул целиком преобладает над силой притяжения. Молекулы газа движутся независимо от других, и их движение носит абсолютно хаотический характер. Поэтому газ имеет тенденцию расширяться. Молекулы сталкиваются друг с другом, при столкновении меняют направление движения и скорость.

Термическая диссоциация

Если мы продолжаем нагревать газ, молекулы сталкиваются с большей силой. При достаточно высокой температуре столкновения становятся настолько стремительными, что молекулы начинают в результате столкновений распадаться на отдельные атомы. Кинетическая энергия молекул больше энергии связи между их атомами. Этот распад их на атомы называется термической диссоциацией.

Термическая диссоциация — обратимое разложение любого вещества на более простые химические соединения

Образование плазмы

При дальнейшем продолжении процесса нагревания газа (до температуры в тысячи градусов) атомы движутся все быстрее и быстрее. Они сталкиваются друг с другом своими электронными оболочками.

При температуре свыше десяти тысяч градусов, а это выше чем  температура поверхности Солнца эти соударения становятся все более резкими, так что при этом из них начинают вылетать электроны. В очень горячем газе движется много положительных ионов и свободных электронов.

Частично или полностью ионизированный газ называется плазмой.

[box type=»shadow» ]Солнце и все звезды, которые мы видим на небосводе, состоят из плазмы. Звезды — это огромные плазменные шары. В плазме кинетическая энергия электронов больше их энергии связи в атомах. Поэтому атомы распадаются на ионы и электроны.[/box]

Если греть плазму

Если продолжать процесс нагревания плазмы, то атомы окончательно распадаются на атомные ядра и свободные электроны. При температуре много миллиардов градусов в плазме происходят настолько сильные соударения, что ядра атомов распадаются на отдельные нуклоны (протоны и нейтроны).распад на элементарные частицы

Кинетическая энергия частиц при столь высоких температурах выше энергии связи нуклонов в ядре атома. Такое вещество называется нуклонным газом или нугазом. Он состоит из протонов, нейтронов и электронов, которые стремительно движутся. Нугаз встречается в конечной стадии эволюции массивных звезд. Звезда коллапсирует под действием гравитации (гравитационный коллапс) и раскаляется до температур много миллиардов градусов.

С повышением температуры материя становится все более простой. И в конце концов, при очень высоких температурах она существует в простейшей форме, состоящей из свободных быстродвижущихся основных элементарных частиц.

Вещество если нагревать до бесконечности: твердое, жидкое, газ, термическая диссоциация, плазма, элементарные частицы.

Таким образом, если процесс нагревания вещества продолжать, то в любой материи будет отсутствовать какая-либо структура, нет ни ядер, ни атомов, ни молекул — только энергия элементарных частиц.

Развитие технологий произошло благодаря изучению космоса и полетов в космос

Когда в 1957 году с Земли поднялся первый спутник, многие еще не представляли для чего необходимо изучение космоса и зачем летать в космическое пространство.

Они не знали сколь революционные изменения в исследовании нашей планеты  означает эра спутников всех видов и автоматических станций. изучение космоса

Сейчас много можно говорить, что изучение космоса ускорило развитие технологий, но  достижения в этой области  ждут людей впереди. При этом уже известно, что жизнь человека на других планетах невозможна.

Еще преждевременно давать оценку изучения космоса и зачем люди изучают космос, поскольку мы находимся где-то в  начале этого пути.

Поэтому напомним только о двух областях, в которых был совершен поистине гигантский скачок благодаря полётам и изучению космоса.

Изучение собственно Земли

Первой областью является изучение собственно Земли: фотографирование ее поверхности, достижение достаточно большого расстояния от наблюдаемого объекта, точное определение физических свойств нашей планеты.

Зачем изучать планету именно с космоса

Основным свойством материи является притяжение, которое вызывает падение тел на поверхность Земли и то, что тела, получившие определенную скорость, кружатся вокруг нее по орбите. Определенная скорость ракеты в космосе км/ч позволяет находиться на орбите планеты. зачем летать в космос

Поскольку движение спутников по круговой или эллиптической орбите вокруг Земли находится под влиянием силы тяжести, мы можем на основании траектории их движения доказать, что Земля обладает в разных местах разным притяжением.

Таким образом, наша планета представляет собой неоднородное, разнообразное тело. В некоторых местах оно тяжелее, в других — легче, а это означает, что в нем есть свои гравитационные горбы и гравитационные котловины. Это значит, что один и тот же предмет в одном месте будет падать быстрее, а в другом медленнее. Именно эти отличия можно легко и очень точно измерять при изучении траектории полета спутника вокруг Земли (или вокруг другого планетарного тела). Таков смысл исследований которые помогло провести именно изучение космоса.

Подобные гравитационные возвышения и углубления, то есть разница в величине гравитационного ускорения, были обнаружены не только на Земле, но также на Луне и на других планетах.

Измерение силы притяжения нашей планеты и ускорения силы тяжести представляет один из самых эффективных методов поисков месторождений минерального сырья.

  • В качестве примера можно привести поиски нефти. Нефтеносные горные породы обладают сравнительно малой плотностью и меньшим притяжением, поэтому они могут быть открыты как места с меньшей силой тяжести.
  • С другой стороны, горные породы, содержащие сульфиды тяжелых металлов, например, железа, никеля и меди, обладают более высокой плотностью, а, следовательно, и большей силой притяжения и на карте будут обозначены как значительная гравитационная аномалия.

Изучение других планет

Вторая область объясняющая зачем летать в космическое пространство — это изучение космоса с другими планетами.

Ввиду того, что Земля представляет собой слишком живое и динамичное тело, первоначальные стадии ее развития стерты более молодыми процессами.

Знания, полученные в результате изучения поверхности планет или лунных образцов, найденные аналогии, а также особенности показывают, что остальные планеты не были столь динамичными и что познания, полученные в ходе изучения их поверхности, можно использовать при изучении развития и истории наиболее ранних этапов существования Земли.

Важной областью, в которую эра спутников сделала огромный вклад, является область изучения окружающего нас космического пространства. Тем более космическое пространство зависимо, например, приливы и отливы на Земле приносит Луна и Солнце.

И в этом случае можно было бы думать, что познавание Луны или Марса не имеет ничего общего с Землей. Но представьте себе, что вокруг вас нет друзей, нет людей, что вы живете изолированно, а это значит, что нет меры для сравнения ваших качеств.

Но если мы хотим в совершенстве изучить нашу Землю, тогда нужно найти сравнительные величины и для этого летать и изучать космос. Может быть найдется и внеземная жизнь.летать в космос

Так, исследования Луны показали, что с геологической точки зрения она пассивна уже в течение очень длительного времени, что там уже нет вулканов, отсутствует атмосфера и гидросфера, что Луна давным-давно лишь безответно принимает удары метеоритов.

Лунные горные породы показывают также, что количество частиц, падающих на ее поверхность, было в прошлом во много раз больше, чем сейчас.

Чем глубже мы погружаемся в ее историю, тем больше видим метеоритов, падающих на поверхность Луны за единицу времени.

Из этого следует, что и Земля не избежала этого космического бомбардирования и что нынешняя поверхность нашей планеты иная, чем в начале ее истории.

Именно потому, что на Луне сохранилась самая ранняя стадия ее развития, мы можем размышлять о том, как выглядела Земля на заре истории и понимаем зачем необходимо изучение космоса и зачем летают в космос.

Простые упражнения для мозга для пожилых людей

Рассмотрены самые обыденные и простые упражнения для мозга для пожилых людей. Кажется что здесь не приведено никаких упражнений для мозга.

А ведь в этом вся суть — жизненная энергия должна помогать выполнять повседневные мероприятия независимо от возраста.упражнения для мозга

Какие конкретно упражнения для мозга для пожилых людей делать:

Переписать по памяти ингредиенты блюд

Вы любите готовить и печь? Если так, то почему бы не переписать по памяти ингредиенты и не описать подробно последовательность действий при приготовлении ваших любимых блюд. Соберите рецепты в записной книжке, чтобы потом передать их своим детям.

Улучшить ловкость рук

Вы хотите увеличить ловкость рук и улучшить зрительно-моторную координацию?

Как насчет того, чтобы связать внуку свитер или склеить модель самолета либо корабля? Если иметь твердую руку и хорошее зрение (существуют относительно недорогие увеличительные стекла с встроенной подсветкой, которые существенно облегчат задачу), это может стать отличным развлечением и одновременно внесет вклад в такой значимый аспект ресурса мозга, как моторная память. Она имеет критически важное значение для сохранения физической независимости.

Как насчет того, чтобы разобрать старые настенные или наручные часы или любое другое механическое устройство и попытаться понять, для чего служат отдельные его части и как они все вместе работают? Поищите ответы в Интернете.

Ознакомиться с историей чего-либо

Возможно, вас заинтересует изучение истории изобретения карманных часов в эпоху Возрождения. Любопытно будет узнать, как технический прогресс вносил свой вклад в дальнейшее развитие часовых механизмов, а может, даже всю историю измерения времени, от солнечных часов до атомных хронометров.

Количество упражнений для мозга бесконечно.

Разработать не доминантную руку

Если ваши руки все еще крепки, подумайте о том, чтобы бриться, расчесывать волосы, накладывать макияж или чистить зубы вашей недоминантной рукой. Делайте это каждый день в течение месяца, и вы увидите результат эксперимента.

Ваш мозг действительно реорганизует себя путем создания новых связей между нервными клетками в полушарии, противоположном тому, на которое вы опирались столько лет при выполнении этой комплексной повседневной задачи, связанной с моторной памятью. Это совсем простое упражнение для мозга для пожилых людей.

Перечислить свои вещи

Вы можете вспомнить, какие вещи висят у вас в шкафу, какие инструменты лежат в вашей мастерской, какие продукты лежат в вашей кладовой и как эти вещи расположены? Если вы что-то пропустили, повторите упражнение и запомните все то, о чем вы забыли.

Ну и самые главные упражнения для мозга для пожилых людей это [highlight]организовать себе досуг.[/highlight] упражнения для мозга для пожилых людей

Повысить досуговую активность

Пробуйте слушать новую музыку, читать книги различной тематики, узнайте вкус новых блюд национальной кухни. Подумайте о том, что вы слушаете, читаете, едите. Если это музыка, представьте себе, что хотел выразить композитор, и определите инструменты, которые звучат. Опять-таки вы можете прибегнуть к помощи Интернета, чтобы ответить на эти вопросы.

Вы давно были в опере? Может быть, стоит пойти? Если вы живете далеко от оперного театра, сейчас можно приобрести качественные записи оперных спектаклей. Вы уже и без того знаток оперы? Тогда, может быть, нарастить новые связи в мозге, слушая джаз или рок-музыку?

Некоторые по-прежнему повторяют, что не существует упражнений для мозга для пожилых людей: «Нельзя научить старого пса новым трюкам».

Опыт и новейшие данные науки о мозге доказывают, что они не правы! Обучение стало проще, чем когда-либо, благодаря доступу в Интернет, возможности скачивать книги, богатству образовательных и развлекательных программ по телевидению.

Вы не фанат телевидения? Радио предлагает еще больший спектр музыкальных и образовательных программ, которые можно слушать совершенно бесплатно. Мы постоянно слышим истории о том, как люди в пожилом возрасте заканчивают образование. Они не только лучше воспринимают и разумнее действуют, но и формируют ресурс мозга против старения.
Контактируя с миром вокруг вас, вы откроете бесконечные возможности для совершенствования и развития вашего интеллекта и увеличения ресурса мозга.

Результаты многочисленных научных исследований очевидны: повышение досуговой активности и умственная деятельность реальной жизни, требующая напряжения мозга в зрелом и преклонном возрасте, не только улучшает качество жизни, но и может привести к 50% снижению случаев заболевания болезнью Альцгеймера и общей деменцией. Напрашивающиеся выводы выглядят весьма вдохновляющими как для нашего общества, так и для каждого из тех, кто озабочен проблемой старения мозга.

[box type=»shadow» ]Опасность болезни Альцгеймера может быть отведена путем изменения образа жизни. [/box]

Никаких непроверенных противовозрастных «магических» БАД: никакие стероиды, тестостерон, гормоны роста или другие потенциально опасные таблетки, капсулы или инъекции для улучшения памяти и увеличения ресурса мозга не нужны.

Чем вызваны приливы и отливы на Земле

Земля является составной частью Космоса и влияние «соседей» на неё велико.  Например,  Солнце и Луна влияют на гидросферу вызывая приливы и отливы на Земле. Происходит и влияние на атмосферу Земли  путем воздействия на молекулы и ионы водорода, поскольку планета не способна удержать их в своем гравитационном поле.

В свою очередь на Землю падают из Космоса метеориты, космическая пыль и заряженные частицы космического излучения.

 Между телами Солнечной системы происходит передача друг другу энергии и материи.

Механическое воздействие тел Солнечной системы

Механическое воздействие тел Солнечной системы также имеет значение для Земли. Здесь мы имеем в виду не неопределенное воздействие небесных тел, а измеримые движения Земли, колебания морской поверхности и движения самого верхнего слоя земной коры под влиянием остальных членов Солнечной системы.

Спутник Земли — Луна и звезда Солнце весьма сильно влияют на движение всей материи на Земле.приливы и отливы на Земле  Движения подчиняются общим законам притяжения. Это явление известно жителям приморских городов и тем, кто приезжает к морю отдыхать, как приливы и отливы на Земле.

Еще древние мореплаватели, например, финикийцы, использовали приливы и отливы на Земле для входа в свои защищенные порты. В настоящее время люди думают о том, как огромную силу, двигающую воду океанов, поставить себе на службу, как заставить энергию приливов и отливов производить электрическую энергию. Сейчас существуют энергетические установки использующие энергию приливов и отливов.

приливная электростанция

В Южной Корее приливная электростанция Sihwa Lake Tidal 254 МВт

Сила приливов и отливов на Земле зависит от положения Солнца и Луны.

[box type=»success» ] В некоторых местах на Земле разница между высотой прилива и отлива достигает многих метров. Рекорд принадлежит заливу Фанди Бэй в Северной Америке у берегов Новой Шотландии, где эта разница составляет 16 метров. [/box]
Из известных законов притяжения, сформулированных более 250 лет тому назад Исааком Ньютоном, следует, что влияние Луны на величину прилива и отлива более чем в два раза превышает влияние Солнца, масса которого хотя во много раз больше, однако от нашей планеты оно находится гораздо дальше.

Помимо движения морской поверхности, силы притяжения Луны и Солнца вызывают также деформацию твердого тела, изменяется форма Земли. Это влияние не так видно с первого взгляда, однако чувствительные приборы могут его зарегистрировать.

Вся наша планета под влиянием Солнца и Луны [highlight]как бы раздувается[/highlight], и разница между состоянием во время прилива и отлива земной коры в Европе, например, составляет около 20 см.

Из положения Солнца и Луны по отношению к Земле очевидно, что водная оболочка гидросфера Земли изменяется по разному, величина прилива и отлива неодинакова.

Явление притяжения Луны и Солнца

На Земле происходит много явлений, вызываемых притяжением Луны и Солнца.

Было доказано влияние прилива и отлива на продолжительность дня и на замедление вращения нашей планеты вокруг своей оси. Это явление называется приливным трением. Оно проявляется, например, на дне океанов между океанической земной корой и водами, движущимися в результате воздействия сил прилива и отлива, что вызывает изменение скорости вращения нашей планеты в ходе геологических эпох. Со дня на день его заметить нельзя из-за слишком малого изменения. механическое воздействие ЛуныПоскольку вращение замедляется, день удлиняется всего лишь на секунду за сто тысяч лет.[box type=»success» ]Палеонтологи, изучающие остатки животных, живших в давно минувшие времена, нашли доказательства того, что в давних геологических эпохах, например, в девонский период палеозойской эры, день длился всего 22 часа, а год насчитывал около 400 дней.[/box]

Это удалось доказать на основе изучения развития некоторых ископаемых животных, имевших не только годовые зоны роста (что известно каждому по годичным кольцам на деревьях), но и дневные.

Скорость ракеты в космосе км/ч для межзвездного полета

Вырвавшись в космос, люди не остановились на путешествиях вокруг Земли. Следующей целью явилась Луна и  чтобы туда долететь надо было прежде преодолеть притяжение Земли. Для этого  скорость ракеты была  11,2 км/с или 40 000 км/ч.

Скорость ракеты  7,9 км/с (29 тыс.км/ч) необходимо чтобы попасть на околоземную орбиту,   11,2 км/с (40 тыс. км/ч) — если нужно отправить корабль в межпланетное путешествие.

 Скорость корабля для полета на Луну

Для полёта на Луну космический корабль стартовал до орбитальной скорости в 29 000 км/ч, а затем  разогнан до скорости примерно до 40 000 километров в час. Скорость ракеты в космосе км/ч При такой скорости космический корабль может удалиться на расстояние, на котором на него уже притяжение Луны сильнее притяжения Земли. Современная техника позволяет создавать корабли, достигающие упомянутой быстроте перемещения.
Однако если не будут действовать двигатели корабля, он разгонится притяжением Луны и упадет на нее с огромной силой, и всё живое внутри корабля погибнет. Поэтому, если в начале пути Земля-Луна реактивные двигатели ускоряют корабль в направлении к Луне, то после того как лунное притяжение сравняется с земным, двигатели будут действовать в противоположном направлении. Так обеспечивается мягкая посадка на Луну, при которой все люди внутри корабля остаются невредимыми.
Воздуха на Луне нет поэтому находиться на ней люди могут только в специальных скафандрах. Первым человеком, ступившим на поверхность Луны, был американец Армстронг, и произошло это в 1969 году, тогда первое знакомство с составом лунного грунта состоялось. Изучение его поможет лучше понять историю образования солнечной системы. Геологи не исключают нахождение на Луне таких ценных веществ, которые будет целесообразно добывать.
Масса Луны существенно меньше массы Земли. Значит, взлететь с нее легче и дорога в дальний космос легче осуществится с нее. Не исключено что эту возможность человечество в дальнейшем будет использует. Скорость вылета на орбиту Луны гораздо меньше и составляет  — 1,7 км/с или 6120 км/ч.

Полеты на Марс и другие планеты

[box type=»shadow» ]Расстояние до Марса порядка 56 000 000 км. С учетом возможностей существующих технологий лететь до Марса минимум 210 дней.

Это 266 666 км в день или со скоростью 11 111 километров в час 3 км в секунду.[/box]

Одной из основных существующих проблем при полете на другие планеты является  скорость ракеты в космосе км/ч которой не достаточно. Пока что более реальней планируется полёт на Марс за марсианскими образцами.

Если до самой ближайшей планеты Марс лететь минимум 210 дней, что физически трудно, но достижимо для человека, то полеты на другие планеты невозможны из-за физиологических возможностей людей.

Скорость ракеты в космосе км/ч зависит от двигателя. Чем с большей быстротой вырываются газы из сопла реактивного двигателя, тем быстрее летит ракета. Газ, образующийся при сгорании современного химического топлива, имеет скорость 3-4 километра в секунду (10 800-14 400 километров в час). И этим ограничивается максимальная быстрота перемещения, которую они могут сообщить ракете с космическим кораблем. скорость полета к планетам

Ионные двигатели для космических аппаратов

А вот ионы и электроны в специальных ускорителях могут быть разогнаны до быстроты близкой к скорости света — 300 000 километров в секунду. Однако такие ускорители — это пока  массивные сооружения не подходящие для летательных аппаратов. Но установки, у которых скорость истечения заряженных частиц около 100 километров в секунду, могут быть на ракетах установлены. Следовательно, они могут сообщить соединенному с ними телу быстроту перемещения большую, чем может достигнуть ракета с химическим топливом. К сожалению, у созданных к настоящему времени ионных космических двигателях сила тяги мала, и вывести на орбиту многотонную ракету с кораблем пока они не могут.
Однако их целесообразно устанавливать на корабле с тем, чтобы они работали, когда корабль уже летает по орбите. Находясь на корпусе корабля, они могут непрерывно поддерживать его ориентацию и постепенно слабым воздействием увеличивать скорость корабля выше той, которую ему сообщили с помощью химического горючего.
Разработка таких, действующих на орбите, электрореактивных двигателей ведется, используя различные физические явления. Одна из задач, стоящих перед разработчиками ионных космических двигателей, сделать их пригодными для полетов на другие планеты.

Возможность достичь с такими двигателями значительно больших скоростей ракеты в космосе, чем с химическим топливом, делает более реальным создание кораблей для полетов на ближайшие планеты.

Температура Солнца и протекающая термоядерная реакция

Температура  поверхности Солнца определяется путем анализа солнечного спектра. Известно, что солнечное излучение является источником энергии всех природных процессов на Земле поэтому ученые определили количественную величину  нагретости различных частей нашей звезды.

Интенсивность излучения в отдельных цветовых частях спектра соответствует температуре 6000 градусов. Такова температура поверхности Солнца или фотосферы.

Во внешних слоях солнечной атмосферы — в хромосфере и в короне — наблюдается более высокая температура. В короне она составляет примерно от одного до двух миллионов градусов. Над местами сильных вспышек температура на короткое время может достигать даже пятидесяти миллионов. Температура поверхности Солнца  Из-за высокой нагретости в короне над вспышкой сильно возрастает интенсивность рентгеновского и радиоизлучений.

Расчеты нагретости нашей звезды

солнце излучает тепло Несмотря на то, что из недр Солнца не проникает ни один фотон, мы можем рассчитать температуру в любой точке в недрах звезды. Состав и строение Солнца более-менее известны ученым по расчетам. Расчеты показывают, что чем глубже проникать в недра, тем выше нагревается плазма.

Температура повышается с 6000 в фотосфере до 13 миллионов градусов в центре.

Нам известно, что чем выше нагревается вещество, тем быстрее движутся его частицы. Так, например, в фотосфере протоны и атомы водорода движутся со скоростью около 7 км/сек, а легкие электроны — со скоростью 300 км/сек. В короне и в раскаленном солнечном центре скорость протонов составляет около 350 км/сек, а электронов — 15 000 км/сек.

Самая низкая температура на Солнце наблюдается в области солнечных пятен. Большие пятна нагреты ниже 4000 С. Излучение 1 м2 окружающей пятно белой фотосферы с  6000 градусов примерно в 5 раз интенсивнее излучения 1 м2 самого пятна. По этой причине пятна  нам кажутся темными или даже черными.[box type=»success» ]Любое тело, упавшее на Солнце, в самый короткий срок разложится на отдельные атомы, из которых отделяются электроны. На звезде материя может существовать исключительно в виде плазмы.[/box]

Превращение водорода в гелий как термоядерная реакция

Солнце нагревается и излучает тепло в связи с  протекающей внутри термоядерной реакцией.

Термоядерная реакция происходит когда из более лёгких элементов образуются тяжелые. Это происходит [highlight]только при высоком давлении и нагретости[/highlight]. Поэтому реакция  и называется термоядерной.термоядерная реакция

Важнейшим процессом, протекающим на Солнце, является превращение водорода в гелий. Именно этот процесс является источником всей энергии Солнца.
Солнечное ядро отличается большой плотностью и очень высокой температурой. Часто имеют место резкие столкновения электронов, протонов и других ядер. Иногда столкновения протонов настолько стремительны, что они, преодолев силу электрического отталкивания, приближаются друг к другу на расстояние своего диаметра. На таком расстоянии начинает действовать ядерная сила, вследствие которой протоны соединяются с выделением энергии. [box type=»shadow» ]Четыре протона постепенно соединяются в ядро гелия, причем два протона превращаются в нейтроны, два положительных заряда освобождаются в виде позитронов и появляются две незаметные нейтральные частицы — нейтрино. При встрече с электронами оба позитрона превращаются в фотоны гамма-излучения (аннигиляция). [/box]Энергия покоя атома гелия меньше энергии покоя четырех атомов водорода.

Разница в массах превращается в гамма-фотоны и нейтрино. Общая энергия всех возникших гамма-фотонов и двух нейтрино составляет 28 МэВ. Ученые смогли получить термоядерную энергию синтезом на Земле создав экспериментальный реактор.нагретость Солнца
В центре звезды происходит огромное количество подобных превращений. При этом примерно полмиллиарда тонн (точнее 567 миллионов тонн) водорода превращается в гелий. В то же время гелия, возникшего при этом, насчитывается всего лишь 562,8 миллионов тонн, то есть на 4,2 миллиона тонн меньше. Именно этот убыток массы за 1 секунду превращается в солнечное  излучение фотонов.
Именно такое количество энергии Солнце излучает за одну секунду. Величина эта представляет собой мощность солнечного излучения.

Ядро Земли: строение, состав и температура внутри

В наше время констатирование факта, что есть ядро Земли, никого не удивит. А вот подкрепить это констатирование каким-нибудь доказательством значительно сложнее.

Для того, чтобы доказать наличие металлического и притом жидкого ядра, следует обратиться к оправдавшей себя дисциплине, какой является сейсмология.

Ядро Земли центральная геосфера находящаяся под мантией радиусом порядка 3500 км и состоящая, вероятно, из расплавленного железа и никеля температурой порядка 6000 градусов.

Попробуем  собрать те немногие аргументы, которые говорят в пользу существования, состояния и состава земного ядра.ядро земли

Доказательства по составу

Основные физические данные — масса, форма Земли, средняя плотность, момент количества движения — показывают, что по направлению вглубь планеты увеличивается количество материала, масса которого весьма отличается от массы верхних слоев горных пород. Это должна быть материя, которая значительно тяжелее, чем та, которая встречается на поверхности. Даже породы, из которых состоит верхняя мантия, не обладают такой высокой плотностью, какая соответствовала бы физическим свойствам требуемым средней плотностью всего земного шара. Конечно,  состав и строение Солнца как звезды очевидно совсем другое.

Поэтому предположение о наличии тяжелого центра нашей планеты является, с физической точки зрения, в сущности, единственным решением. Возможно есть вырожденное вещество со свободными электронами.  И с космохимической точки зрения, при сравнении количества элементов в метеоритах и состава звезд следует, что Земля должна иметь внутри гораздо больше тяжелых элементов, чем находится на ее поверхности: например, больше железа, чем встречается в верхних горных породах и в породах верхней мантии. Но где-то на планете оно должно быть.

[box type=»shadow» ]Таким образом железо является самым подходящим кандидатом: оно обладает высокой плотностью, и в Космосе и на Земле его достаточно много.[/box]

Доказательство о наличии ядра Земли исходит от сейсмологии, из изучения распространения сейсмических волн при прохождении через планету.

Доказательство было получено в начале 20 века. Граница между мантией и внешним ядром лежит на глубине 2900 км. Ее называют разделом Вайхерта-Гуттенберга. Она значительно выразительнее, чем граница между земной корой и мантией (раздел Мохоровичича). Здесь происходит сильное изгибание и отклонение сейсмических волн. А волны одного типа, так называемые S-волны, через эту границу даже не проникают.

Именно это и является доказательством, что внешняя часть ядра Земли находится в жидком состоянии, поскольку S- волны в жидкости не распространяются.

Состав центра планеты

[box type=»shadow» ]Таким образом, по распределению сейсмических волн было установлено что ядро Земли жидкое. [/box] Но это не последнее слово геологов, геофизиков и геохимиков о состоянии и составе ядра.

Лабораторные опыты, во время которых в течение более длительного времени проверялись физические условия, существующие на границе мантии и внешнего ядра, то есть на глубине 2900 км, удалось провести пока лишь в отдельных случаях и на короткий период, поэтому геологи надеются на изучение явлений, имеющих место при крупных взрывах.

[box type=»shadow» ]Теоретически была рассчитана температура ядра Земли которая составила порядка 6000 градусов Цельсия.[/box]

Итак, внешнее ядро является жидким, тогда как внутренняя часть — субядро, называемое ядрышком, вероятно, твердое.

Но само железо не имеет соответствующих свойств, поэтому предполагается, что в земном ядре присутствует еще один металл — никель, а некоторые ученые полагают, что там есть еще довольно значительное количество (около 10-20%) металлического кремния. При этом проводится сравнение с металлическими метеоритами, которые, помимо железа, содержат значительное количество никеля.

А поскольку весьма возможно, что железные метеориты являются остатками какой-то небольшой, распавшейся или разбитой в результате столкновения планетки (результат столкновения в Космосе), ученые считают, что центр Земли обладает железно-никелевым составом. температура ядра Земли Однако ответ на эти вопросы ученые смогут получить только в будущем, сначала экспериментальным путем в лаборатории. Может быть, удастся сконструировать и такую аппаратуру, которая проникнет в фантастические глубины мантии или даже в само ядро.

В нынешнее время бурение к центру планеты невозможно технически. [highlight]Самое глубокое бурение было на глубину в 12 262 метра на Кольском полуострове в СССР[/highlight] и закончилось в далеком уже 1991 году.

В настоящее время нет информации про бурение к центру Земли в каких-либо странах.

Слой Земли из воды представляет гидросферу

По своему происхождению гидросфера Земли связана с образованием земной коры и является побочным продуктом этого процесса.

Гидросфера Земли — водная оболочка находящаяся в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом, газообразном.

гидросфера Земли

Образование гидросферы

Кажется невероятным, что вся вода океанов, как и весь атмосферный воздух, происходят из недр Земли. Они возникли в результате дистилляции мантии, что было убедительно доказано в 50-е годы 20 века. При вулканической деятельности образуются новые порции так называемой ювенильной воды, поступающей в гидросферу (то есть такой воды, которая еще не прошла гидрологическим циклом и с момента возникновения нашей планеты находилась в связанном состоянии в мантии).
Вода в природе конденсируется, падает на землю, впитывается почвой, попадает в водотоки — потоки и реки, течет в море, в океан, после чего круговорот, называемый гидрологическим циклом, повторяется. Это известно уже из учебников естествознания: длинный путь молекул воды через атмосферу, почву и реку.

гидросфера

Гармония климатических условий на планете — испарения и конденсирования воды — достигается на границе между земной корой, гидросферой и атмосферой.

Связанная вода, ее испарение, а также конденсация в ледниках представляют самые лучшие регуляторы температурного баланса, она обеспечивает тепловой баланс Земли. В гидросфере и ее проявлениях так сохраняется избыточное тепло и избыточный холод. Это равновесие весьма субтильно, и люди на него слишком надеются, но очень мало делают для того, чтобы его сохранить. Так, например, они строят города на побережьях, хотя достаточно, чтобы при небольшом потеплении на земном шаре растаяли ледники в полярных областях (а в ледниках связано около 3% объема гидросферы), чтобы начала подниматься вода в океанах ([highlight]если бы растаяли все ледники, вода в Мировом океане поднялась бы на 60 м[/highlight]). Нагревание Земли люди могут вызвать и увеличением загрязнения атмосферы, что, в свою очередь, может вызвать тепличный эффект, подобный существующему на Венере. Формирование рельефа земной поверхности также происходит с участием гидросферы Земли.

Состав

При разборе отдельных слоев Земли — ядра, коры и мантии — ученые интересовались их составом и структурой. У нашей планеты эти черты кажутся более простыми, поскольку речь идет все время о воде. И все же ее состав очень сложен и изменчив.водная оболочка

Возьмем, например, химический состав морской воды.

Каждый знает, что морская вода соленая на вкус, и что это вызвано присутствием в ней поваренной соли — хлористого натрия.

[box type=»info» ]Из 100% растворенных в морской воде соединений 77,7% приходится именно на хлористый натрий.

Морская вода также горчит, что вызывают соли магния, как, например, хлорид магния, которого содержится 10,8% от общего количества содержащихся в морской воде солей. Сульфат магния придает ей неприятный привкус. Его содержание — 4,7%. Далее, в ней присутствует сульфат кальция (который при конденсировании воды превращается в гипс ангидрит), сульфат калия, углекислый кальций и бромиды.

Соленость морской воды не одинакова, однако в среднем в ней содержится на 1000 частей 35 частей соли.[/box]

Существуют моря, в которые вливается довольно много воды с суши, а испарение невелико. Их соленость (например, Балтийское море) низка, в других морях (Красное море), где испарение значительно сильнее, а с суши вода не поступает, соленость воды очень велика. Вода в Красном море только испаряется, а обмен с другими морями весьма ограничен. Из этого ясно, как возникает соленость морской воды.водные ресурсы

Сколько всего занимает водная оболочка

Известно что гидросфера Земли огромна и занимает 3/4 от всей площади планеты.

Ученые определили основные параметры водной оболочки

[tabs type=»horizontal»][tabs_head][tab_title]Параметры водной оболочки[/tab_title][/tabs_head][tab] • Вес всей гидросферы Земли — примерно 1,5 ·1021 кг

• Всего воды в различных состояниях порядка 1,5 млрд. км³

• Все моря и океаны содержат 1,37 млрд. км³ или 94% от объема всей водной оболочки;

• Вода под землей: 64 млн. км³ или 4,4% ;

• Ледники: 24 млн. км³ или 1,7%;

• Озера и водохранилища: содержат 280 тыс. км³ или 0,02%;

• В атмосфере: 14 тыс. км³ или 0,001% ;

• Реки: 1 тыс. км³ или 0,0001%. [/tab][/tabs]

Атмосфера Земли: свойства и значение

Атмосфера, как побочная смесь веществ при образовании планеты, является продуктом дистилляции (образование летучих компонентов).

В ходе геологических процессов сформировалась  атмосфера Земли которая распространяется до 2000 км, что составляет треть радиуса нашей планеты.

Образование газовой оболочки планеты

На ранних стадиях развития Земли атмосфера имела иной состав, чем сегодня — в ней, вероятно, отсутствовал свободный кислород. Геологи даже считают возникновение атмосферного кислорода за веху в истории Земли. Кислородный взрыв, имевший место более двух миллиардов лет тому назад, вызвал колоссальное развитие жизни на Земле.

Возникла атмосфера Земли, вероятно, одновременно с земной корой, поэтому её можно назвать побочным продуктом.

Однако именно этот побочный продукт стал основополагающим для жизни  и образовал защитный покров Земли от неблагоприятного излучения Солнца.атмосфера земли

Изучение и описание

При изучении и описании земной коры, мантии и ядра ученые анализировали их состав, строение и структуру. Точно так же они описали и атмосферу Земли. Но если использовать геологические критерии, то возникнут трудности.

Геологические процессы в земной коре и мантии, хотя и имеют динамичный характер, а сама кора изменяется, но все это происходит в течение длительных периодов времени.

[box type=»shadow» ]Атмосфера Земли меняется каждый день и гораздо резче. Она образует связующее звено между космическим пространством и планетой. Поэтому большинство космических влияний (например, солнечное излучение, солнечный ветер, поток заряженных частиц из космоса) проявляются и в газовой оболочке планеты.[/box]

Составные части

Кислород – существенная и важная составная часть атмосферы Земли.

[box type=»success» ] Кислород образует 20,9% нижней части газовой оболочки. Приблизительно три четверти состоит из азота (78,08%). Остальная часть приходится на аргон (0,93%) и углекислый газ (0,33%). Других газов в атмосфере мало.

Все указанные составные части (кислород, азот, аргон, углекислый газ) образуют 98,8 % газовой оболочки. Эту смесь мы называем воздухом. [/box]

Было установлено, что атмосфера в таком составе достигает высоты 88 км. Водорода в самом нижнем слое  действительно очень мало, поскольку он так легок, что без труда уходит в межпланетное пространство.

Газовая оболочка делится на:

  1. Тропосфера —  до 10 – 12 км.
  2. Стратосфера —  до 55 км от тропосферы.
  3. Мезосфера — до 85 – 90 км от стратосферы.
  4. Термосфера — до 150 км от мезосферы.
  5. Экзосфера — до 800 – 2 000 км от термосферы.оболочки земли

Температура

Если по направлению к центру Земли температура возрастает, то по мере увеличения высоты температура воздуха понижается.

Уже на высоте 10-12 км, где летают реактивные транспортные самолеты, температура достаточно низка, порядка -50° Цельсия. Выше, до 30 км, поднимаются исследовательские зонды, однако здесь температура не только не понижается, но даже  выше, чем на высоте 10 км.

[box type=»note» ]Самая низкая температура в атмосфере -143 ° С была обнаружена на высоте 80-90 км в районе Швеции.[/box]

Слой озона

В атмосфере под воздействием космических лучей возникают слои, которые, в свою очередь, препятствуют другим лучам проникать к поверхности Земли. Это слой озона который исключительно важен для жизни. О нем ведутся многочисленные дискуссии, поскольку озон абсорбирует большую часть ультрафиолетового излучения, падающего на Землю.

Без этого слоя мы бы быстрее загорели, но ультрафиолетовое солнечное излучение убило бы большую часть жизни на нашей планете. Когда было обнаружено, что озоновый слой уничтожают фтороуглероды (вещества, содержащиеся, например, в распылителях), ученые стали бить тревогу. Сейчас приняты определенные меры по защите озонового слоя.

Ионизация

Ионизация атмосферы вызывается солнечным излучением, в частности, гамма, рентгеновским и ультрафиолетовым излучениями, поэтому граница ионосферы меняется в течение суток.

В течение дня ионизированный воздух образуется в нижних слоях атмосферы. Короткие радиоволны от этих слоев отражаются, поэтому не могут распространяться на большие расстояния. По этой причине днем слышно так мало радиостанций, работающих в этом диапазоне. Ночью, когда граница ионосферы поднимается высоко, радиоволны отражаются от высших слоев и могут распространяться на большие расстояния.

Именно из-за ионизации радиоволны распространяются по разному в течение суток.

Взаимосвязь оболочек планеты

Люди привыкли отделять атмосферу от гидросферы.

Первая образует газовую оболочку Земли, вторая — жидкую.

Попытаемся теперь показать, что это разделение слишком искусственно. Между обеими частями происходит неустанный обмен: атмосфера, гидросфера и самая верхняя часть земной коры образуют общую динамичную систему с обменом веществ и энергии.

В виде водяных паров вода в природе переносится атмосферой, переходит в реки и озера или впитывается в часть земной коры в виде свободной воды, например, проникает в поры горных пород или находится в минералах в химически связанном состоянии.

Методы исследования атмосферы, гидросферы и литосферы в принципе отличаются друг от друга. В первом случае изучается газ, во втором — жидкость и в третьем — твердое тело. Однако следует напомнить, что все три слоя возникли в результате длительной геологической деятельности. Атмосфера, как и гидросфера, возникла в результате дегазации мантии. И кора Земли является следствием обмена веществ земной мантии. Ее нынешний состав и строение образовались в ходе взаимного воздействия. Таким образом все три формы имеют общее происхождение и зависимы друг от друга.

Правда только атмосфера имеет еще одного серьезного соседа: космическое пространство. Некоторые газы, например, водород, уходят через атмосферу в космическое пространство, поскольку Земля не способна его удержать своим притяжением.

Изучение

Исследование верхних слоев атмосферы с тех пор, когда люди проникли в Космос, быстро прогрессировало. Технология, связанная с использованием спутников, сегодня уже стала обычной. Снимки, с которыми нас ежедневно знакомит телевидение в метеорологических передачах, вжились уже настолько, что многим людям даже не хочется верить, что еще совсем недавно погода предсказывалась лишь на основе данных, полученных земными станциями, т.е. на основе знания давления воздуха, его температуры и силы ветра. изучение атмосферы Но это не значит, что волна новых методов изучения газовой оболочки (к которым относится, помимо использования воздушных зондов, также использование спутников, ракет и самолетов, летающих на больших высотах) упразднила методы, которые использовались в течение десятков лет.

Давление и температура воздуха, его влажность, состав, направление и сила ветра — все это весьма важные факторы, служащие для изучения атмосферы.

Загрязнение

Важным и, к сожалению, новым типом изучения атмосферы является наблюдение за ее загрязненностью.

Увеличивающееся промышленное производство, сжигание низкокачественного топлива, например, угля с большим содержанием серы, загрязняет оболочку  многими химическими соединениями, которые оказывают неблагоприятное влияние на растительность и живой мир планеты. загрязнение воздуха Так, сера в форме окисла делает кислой дождевую воду, а это значит, что с неба падает слабая кислота. Повышается кислотность рек и озер, вымирают некоторые формы жизни, происходит целый длинный цикл изменений, который ведет к нарушению равновесия в природе.

Современные исследования газовой оболочки планеты сосредоточены на определении состава с целью устранения  вредных составных частей. Ведь это не только сера, но и много других веществ, например, углекислый газ, свинец, ртуть, которые привлекают внимание геохимиков при изучении воздуха.

Изучение атмосферы Земли в этой области связано со здоровьем человека, защитой и формированием окружающей его среды.

Некоторые ученые считают, что снижение температуры в северном полушарии за последние 25 лет почти на 0,5° Цельсия человек вызвал сам. Эта величина может показаться незначительной, но даже столь малый сдвиг в температуре может оказать влияние на сельскохозяйственную продукцию путем сокращения вегетационного периода.

На загрязнение атмосферного воздуха оказывает  влияние сам человек. К сожалению, это влияние имеет отрицательный характер.

Загрязнение воздуха представляет собой смесь частиц и газов, которые могут достигать вредных концентраций.  Сажа, дым, плесень, пыльца, метан и углекислый газ-всего лишь несколько примеров распространенных загрязняющих веществ которые собираются в нижних слоях атмосферы Земли.

Плохое качество атмосферного воздуха увеличивает риск заболеваний и преждевременной смерти из-за загрязнения.

Вода в природе — значение и роль для жизни

Вода как неорганическое соединение на Земле играет исключительную роль  во всех природных процессах. Казалось бы соединение газообразных водорода и кислорода должно породить газ. А вот уж нет.

Вода в природе бывает жидкая, твердая, в виде паров и еще во множестве научных, но не практических, промежуточных агрегатных состояниях.

Вода имеется во всех природных оболочках планеты Земля — литосфере, гидросфере, атмосфере и биосфере.

Дождевая

Одной из форм нахождения в атмосфере и круговорота воды в природе являются атмосферные осадки.

Дождевая вода, о которой можно думать, что она самая пресная, содержит растворенный углекислый газ, двуокись серы и другие соединения. В сущности, количество добавок в виде дождя мало. Но все равно, когда дождевая вода соприкасается с горными породами на земной поверхности, она вступает с ними в реакцию, и таким путем в нее попадают другие вещества — натрий, калий, кальций, алюминий, железо.

Поэтому даже самая пресная речная вода, вливающаяся в море, содержит определенное количество растворенных веществ.

Естественно, содержание примесей оказывает влияние и на точку замерзания. Примеси оказывают влияние на температуру замерзания которая более низкая, чем пресная или дистиллированная без примесей.

Морская

Температура и соленость морской воды определяют и структуру океанов — гидросферы.

При  температуре чистая вода при 4 градусах С  обладает максимальной плотностью. Это [highlight]уникальное свойство увеличивать плотность при нагревании от 0 до 4 градусов[/highlight]  позволило сконцентрировать на океанском дне постоянную температуру. Поэтому около океанского дна она имеет  постоянную температуру около 4 градусов С. На неё оказывают влияние совершенно иные течения и движения, чем те, которые нам известны по картам.

Верхний слой воды в природе до глубины 100 м легко перемешивается под влиянием ветра и волн и ведет себя иначе, чем  на больших глубинах, на которую уже не воздействует атмосфера. Экваториальные воды на поверхности самые теплые что порождает теплые течения типа Гольфстрим. Именно это течение уменьшает разности температур и поддерживает сложившийся климат в некоторых странах Западной Европы. Отсутствие этого течения приведет к глобальному потеплению.

Среднее содержание соли в морской воде составляет 3,5%, что означает 35 граммов в 1 литре, но одни моря более соленые, другие — преснее:

  • Балтийское море содержит от 0,3 до 2% растворенных веществ,
  • Черное — от 1,3 до 2,5%,
  • Средиземное — уже от 3,6 до 3,95%,
  • Самое соленое море — Красное — содержит 3,8-4,15 % растворимых веществ.

На географической карте хорошо видны моменты, оказывающие влияние на соленость воды: в Балтийское море впадает много пресных рек, а поскольку это море расположено в северной части, испарение здесь невелико. В Красное море впадает мало рек, а испарение вблизи экватора велико.
Огромно количество воды испаряется из морей. вода в природе Если расположить химические элементы по убыванию в процентном соотношении, то получается вот такая зависимость: кислород, водород, хлор, натрий, магний, сера, кальций, калий, бром, углерод. Одни элементы оказывают положительное влияние на деятельность живых организмов, другие препятствуют их росту.

На суше

Вода в природе имеет растворенные некоторые газы: кислород, азот, углекислый газ. Их количество зависит от ряда факторов: глубины, температуры и присутствия живых организмов, жизнь которых зависит от потребления кислорода, азота (денитрификационные бактерии) и серы (бактерии, редуцирующие серу).

Если сравнить количество воды, которой располагают для потребления люди, с общим объемом и массой гидросферы, то полученный результат выглядит почти устрашающе. Человек может легко использовать лишь ее незначительную часть.

Так, во всех пресноводных озерах находится всего 0,006% всей воды в природе, в реках и потоках — лишь 0,0001%. По сравнению с этими средними цифрами количество  находящееся под землей, колоссально — 0,31%. Это количество содержится в горных породах, залегающих до глубины около 700 м. Такое же количество воды содержится и на большей глубине, вероятно до границы между земной корой и мантией. Буры, проникающие на глубину  10 км, натыкались на горные породы, которые и на такой глубине содержат в порах воду.

Самое глубокое бурение было на глубину в 12 262 метра на Кольском полуострове и закончилось в 1991 году. Было установлено нахождение воды на всех глубинах в процессе бурения. В настоящее время нет информации про глубинное бурение в каких-либо странах.

Доказательство о нахождении воды в глубинах до которых «добрался» человек позволило сделать вывод о влиянии этого неорганического соединения на геологические процессы. Это эродирующее вещество участвует во всех обменных процессах в том числе и на глубинах планеты Земля.

Первооснова на Земле

Еще древние считали воду в природе первоосновой жизни на Земле. Ученые сделали гениальный вывод, что именно в воде возникла жизнь. Сейчас это составная часть всего живого. Именно благодаря этому неорганическому соединению переносятся жизненно важные питательные вещества, производится регулирование температуры, выводятся отходы в процессе метаболизма (химические реакции по обмену веществ).

[box type=»shadow» ]Совершенно точно установлено сколько можно прожить без воды, и это время достаточно короткое от 10 до 14 суток.[/box]

Таким образом, вода в природе является главнейшим веществом всех живых организмов на Земле.

Считается, что пресная питьевая вода для человека не должна содержать более 1 грамма растворенных веществ в 1 литре. Это обычный состав примесей который принят и должен течь из водопроводного крана. Если таких веществ больше, тогда речь идет или о минеральной или о технической, загрязненной воде.

Доступность водных ресурсов обеспечивает естественный круговорот воды в природе. Если бы прекратился естественный круговорот воды в природе, то за 1000 лет испарилось бы 26% всей воды, а это значит, что из Европы в Исландию или из Австралии в Азию можно было бы пройти пешком.круговорот воды в природе

Но до тех пор, пока в атмосфере Земли не произойдут какие-либо серьезные изменения, будет продолжаться конденсирование испарившейся воды, которая снова попадет в реки, питающие океаны.

Нам нужны новые решения по управлению водными ресурсами, чтобы компенсировать растущие вызовы водной безопасности со стороны роста населения и изменение климата.

Выводы

Сегодня, как никогда, мы должны работать с природой, а не против нее. Спрос на воду будет расти во всех отраслях. Задача, стоящая перед всеми нами, состоит в том, чтобы удовлетворить это требование таким образом, чтобы не усугублять негативные последствия воздействия на экосистемы.

Нынешние тенденции свидетельствуют о том, что примерно две трети лесов и водно-болотных угодий были утрачены или деградировали с начала 20 века. Почва разрушается и ухудшается по качеству. С 1990-х годов, загрязнение воды в природе усилилось почти во всех реках Европы, Африки, Азии и Латинской Америки.

Эти тенденции создают более широкие проблемы в связи с повышенным риском наводнений и засух, которые, в свою очередь, влияют на нашу способность адаптироваться к изменению климата. Нехватка воды может привести к гражданским беспорядкам, массовым миграциям и даже конфликтам внутри стран и между ними.

Обеспечение устойчивого использования ресурсов планеты имеет жизненно важное значение для обеспечения долгосрочного мира и процветания.

Вырожденное вещество как состояние материи

Считается три классических состояния вещества твердое, жидкое и газообразное.

Но если что-либо сильно сжать, то оно перейдет в еще одно агрегатное состояние в вырожденное вещество.

Агрегатное состояние материи

Если плотность вещества увеличивается, то в определенном объеме повышается количество частиц, постоянно приближающихся друг к другу. В этом объеме электроны не знали бы, к какому атому они принадлежат, и беспорядочно перелетали бы между атомами в воде, например, между атомами кислорода и водорода. Вода превратилась бы в так называемое вырожденное вещество.

В условиях  большой плотности насчитывается во много тысяч раз больше электронов, протонов и нейтронов, чем в обычной воде. вырожденное вещество В этой «толкучке» атомы не могут позволить себе иметь «накрахмаленную и разутюженную» электронную оболочку. Поэтому электроны освобождаются из нее, как и в условиях высоких температур. Разумеется, это освобождение электронов или ионизация, является результатом большой плотности, но никак не температуры.  В такое же агрегатное состояние материя может переходить и при очень низких температурах.

Свободные отрицательно заряженные элементарные частицы

Свободные электроны при большом давлении уже не относятся к определенным ядрам, так как являются общей собственностью всех ядер материи. Такая материя выделяет ионизирующее излучение и похожа на плазму, в которой находятся лишь ядра атомов и свободные электроны. Именно свободные электроны изменяют агрегатное состояние.

Электроны — это фермионы, а «в купе поезда» их может быть только два. Это теория квантовой механики и называется принципом Паули.

В малом пространстве могут находиться лишь две отрицательно заряженных элементарных частиц с одинаковой скоростью, которые, однако, должны вращаться в противоположных направлениях (то есть иметь взаимопротивоположный спин). Каждый следующая частица, втиснутая в это пространство, должна отличаться от двух находящихся там  большей скоростью и большей энергией. С возрастанием плотности увеличивается и скорость электронов.

Даже при довольно низкой температуре сверхплотного вещества свободные электроны должны двигаться весьма быстро. Такие быстро летящие электроны вызывают давление. Давление в сверхплотном веществе зависит от его плотности. Подобная сверхплотная материя и называется   вырожденное вещество. И наоборот, давление в плазме, например, на Солнце, зависит не только от ее плотности, но и от ее температуры.
Когда жизнь нашего Солнца подойдет к концу, оно превратится в маленький белый карлик, величина которого будет равна Земле, а плотность — около миллиона граммов в 1 см3. Солнечная плазма при этом превратится в вырожденное вещество.

Белые карлики — это «звездные пенсионеры», которые живут за счет тепла, накопленного в предыдущей жизни в результате термоядерных реакций.
Чем больше плотность материи или выше ее температура, тем проще в плане структуры материя.

При большой плотности или температуре она может существовать лишь в виде свободных элементарных частиц. На Земле температура и плотность низкие, поэтому элементарные частицы здесь могут существовать в упорядоченных системах и вырожденного вещества нет. Поэтому лишь при низкой температуре и плотности, такой как на Земле, может существовать жизнь которую мы знаем. Но может быть существуют и другие формы жизни.

Солнце излучает частицы фотоны

Фотоны или кванты электромагнитного излучения уносят с Солнца гораздо больше энергии, чем нейтрино или все остальные частицы вместе взятые.

Солнце излучает фотоны, а их интенсивность  складывается из двух составных частей: постоянной и переменной.фотоны солнца

Постоянное излучение

Постоянная фотонная составная часть не меняется, в ней сосредоточена большая часть солнечного источника. Солнце излучает фотоны как основные элементарные частицы фотосферой, в то время как хромосфера и корона мало участвуют в данном процессе. Фотосфера активнее всего участвует в этом, излучая световые и инфракрасные кванты электромагнитного излучения.

Состав и строение Солнца (излучающей части):

  • фотосфера — видимая часть звезды;
  • хромосфера — внешняя  оболочка толщиной около 10 000 км;
  • корона — самая внешняя часть атмосферы выше  10 000 км.

Путь фотонов от Солнца до Земли длится всего 8 минут или попроще: свет идет от нашего светила в течение от 490 до 507 секунд.

Если солнечный фотон получил энергию от свободного электрона в фотосфере и чем больше была скорость движения электрона, тем больше получил этот фотон. Свою кинетическую  и энергию связи электрон передал ему при соединении с атомом водорода.

Большинство фотонов Солнца рождается в гранулах. Можно сказать, что их родителями являются атомы водорода и электроны. В результате их соединения возникает атом водорода с отрицательным зарядом — отрицательный ион. При этом освобождается энергия электрона в виде кванта электромагнитного излучения. солнечный фотон Собственно говоря, это — последняя стадия излучения фотона и его прощание с Солнцем. До этого в недрах светила он много раз излучался, поглощался и снова излучался…

Если электрон в фотосфере захвачен водородным атомом, он излучает всю свою энергию:  связи и кинетическую. Неподвижный электрон излучает только энергию связи в виде инфракрасного фотона. Энергия такого кванта электромагнитного излучения слишком мала, так что наш глаз не может его видеть, но мы все-таки ощущаем его тепло.

Электрон, находящийся в движении, обладает кроме этого еще кинетической энергией. Чем быстрее движется электрон, тем больше его кинетическая составляющая.
Свободный электрон может обладать различной энергией. Если он находится в состоянии покоя, излученный фотон несет лишь энергию связи. Но электроны в фотосфере движутся с разной скоростью и имеют, следовательно, разную кинетическую составляющую. Поэтому возникшие фотоны обладают различной энергией.  Солнце излучает фотоныВсе вместе они создают свет. Солнце излучает фотоны через фотосферу  всех цветов, в том числе и инфракрасные (при участии медленных электронов) и близкие ультрафиолетовые (при участии самых быстрых электронов).

[box type=»shadow» ]Так рождаются солнечные фотоны, несущие нам с Солнца энергию, а вместе с ней и тепло, свет, движение, — короче говоря, жизнь.[/box]

Без них мы не могли бы существовать. Поэтому человек должен знать их не столь сложную историю.

Переменное излучение

Переменная часть солнечного излучения состоит из рентгеновских лучей, иногда  ионизирующее излучение в виде гамма лучей, ультрафиолетовое и радиоизлучение.

Кванты электромагнитного излучения переменной части излучаются верхними слоями солнечной атмосферы, то есть хромосферой и короной. По сравнению с постоянной, переменная часть слабее и полностью зависит от солнечной активности, прежде всего от наличия солнечных пятен и вспышек. Чем больше солнечная активность, тем больше интенсивность переменной части. Во время максимума солнечной активности интенсивность переменной части выше.

Постоянная составная абсолютно необходима для поддержания жизни на Земле, а также в качестве источника энергии. Переменная часть несет мало полезного эффекта и при том в неопределенных интервалах. Она не является необходимым условием существования жизни на Земле, напротив, это излучение может нанести ущерб здоровью человека.

Сейчас существует инструментарий, который помогает в реальном времени передавать солнечную активность. Это позволяет отслеживать и предупреждать о нежелательных сильных магнитных полях исходящих от Солнца.