Я сейчас веду переписку на некоторых наших форумах 1, 2, 3 и на некоторых англоязычных 1, 2 Devil по поводу создания зародыша нейтронной звезды на коллайдре.

К моему удивлению во всем мире очень мало людей видят реальную угрозу, которая над нами нависла. Лишь некоторые люди (Санчо, Вагнер, Голота В.В.) осмеливаются вести борьбу по прекращению экспериметов на мощных коллайдерах.

А как ситуация обстоит в МГУ? Все готовы к полету в космос?

Некоторые боятся микроскопчеких черных дыр, некоторые - страпелек, некоторые - магнитных монополей.

А я бось порождения микроскопических магниных диполей: нейтронной капли, или нейтронной дыры?

На странице 8 этой ветки приведен более точный расчет. Здесь упущена энергия магнитного поля растущей дыры. Но это влияет на результат незначительно.

Для начала - определения.
Нейтронная капля - каплеподобное образование из нейтронов с одинаковой ориентацией спинов, и с плотностью подобной ядерной.
Нейтронная дыра - бесконечно тонкая катушка, каждый виток которой создает магнитное поле, тождественное магнитному полю, создаваемому одним нейтроном.

Предположим, что нейтронная дыра подобна сверхпроводящей катушке из n витков, где n - количество нейтронов в ней.
Энергию связи вычисляем последовательно: для двух, трех,.. n нейтронов входящих в нейтронную дыру.

Энергия связи n-го нейтрона с нейтронной дырой равна энергии, которую нужно затратить для того, чтобы повернуть одновитковую катушку на 90 градусов относительно катушки из n-1 витков. По обеим катушкам идет одинаковый ток I. До поворота они лежат в одной плоскости xy, и могут проходить друг сквозь друга вдоль оси z.

n=2; E2=p*B.
n=3; E3=p*(2B).
n=4; E4=p*(3B).
...
n=n; En=p((n-1)*B ).

где: p - магнитный момент поворачиваемой одновитковой катушки (нейтрона); B - магнитная индукция создаваемая одним витком стационарной катушки.

Полную энергию связи, Etotal получим складывая правые части для всех Ei.
Etotal =pB+p(2B)+...p((n-1)*B )=(n-1)n*p*B/2.
Удельную энергию связи получим делением Etotal на количество нейтронов, n.
e = Etotal/n = (n-1)pB/2.

Минимальное значение n, при котором нейтронная дыра становится стабильной, относительно распадов ее нейтронов на протоны, электроны и антинейтрино, можно найти из равенства:
m(нейтрон)-e/c^2 = m(протон)+m(электрон).

Минимальное значение n, при котором нейтронная дыра начинает захватывать протоны, с преобразованием их в связанные нейтроны, улетающие позитроны и нейтрино, можно найти из равенства:
m(нейтрон)+m(позитрон)-e/c^2 = m(протон).

Вычисления.
Магнитная индукция в центре кругового витка радиусом R, с током I, определяется по формуле:
B=mu0*I/(2R).
Магнитный момент такого же витка:
p=IS=IpiR^2.

Энергия связи двухвитковой катушки:
E2=pB=mu0*pi*I^2*R/2.
С учетом того, что нам известен магнитный момент нейтрона (p=0,966e-26 Дж/Тл), последнюю формулу преобразуем к виду:
E2=mu0*q^3*c^3/(16*pi*p), где мы воспользовались очевидными формулами p=IS; I=q/t=q*c/(2*pi*R), S=pi*R^2;
Подстановка дает:
E2=2,86e-13 Дж.
Сравнивая это с энергией покоя нейтрона, получим:
mc^2/E2 = 527.

Определим n, при котором, нейтронная дыра становится стабильной, относительно распадов ее нейтронов.
e/c^2 = m(нейтрон)- m(протон) - m(электрон).
e = (m(нейтрон)- m(протон) - m(электрон))*c^2.
(n-1)pB/2 = (m(нейтрон)- m(протон) - m(электрон))*c^2.
n = 2*(m(нейтрон)- m(протон) - m(электрон))*c^2/(pB) + 1.
n = 2*(m(нейтрон)- m(протон) - m(электрон))*c^2/(E2) + 1 = 2.

Определим n, при котором нейтронная дыра начинает захватывать протоны.
n = 2*(m(нейтрон)- m(протон) + m(позитрон))*c^2/(E2) + 1 = 3.

Определим n, при котором энергия связи нейтронов, равна массе покоя нейтронов. (При количестве нейтронов больше этого значения, масса голой нейтронной дыры становится отрицательной, но по-видимому ее полная масса представляет сумму самого нейтронного вещества плюс масса стационарного магнитного поля нейтронной дыры.)
Etotal/c^2 = n*m(нейтрон)
n=Etotal/(c^2*m(нейтрон))
n=(n-1)npB/2/(c^2*m(нейтрон))
(n-1)=2*c^2*m(нейтрон)/(pB)
n=2*c^2*m(нейтрон)/(pB) + 1.
n=2*c^2*m(нейтрон)/ E2 + 1 = 1055

Это примерно соответствует одному ТэВ.

Коллайдер LHC даст в 7 раз больше.

Сообщение отредактировал Dark Energy - 19.1.2009, 9:43

В принципе, это несильно удивительно. Действительно, душевнобольных все-таки меньшинство.

Остальную ерунду можно не комментировать - достаточно сказать, что на Земле уже давным-давно работает коллайдер Теватрон, с энергией ~1 ТэВ на адрон. И ниче, все нормально...

Сообщение отредактировал Марсианин - 22.10.2008, 18:02

Почем брали, как курилось? Поделитесь приватом дилером, не будьте жмотом!

Внимательно слушаю: откуда Вы ЭТО взяли?

Сообщение отредактировал Марсианин - 22.10.2008, 18:03

Безусловно - очень опасно для психического здоровья.

Вы считаете, что основной вклад в энергию связи нейтрона (!) дает электромагнитное взаимодействие?

Цитата(Free Researcher @ 22.10.2008, 10:44)

Почем брали, как курилось? Поделитесь приватом дилером, не будьте жмотом!

В профиле ссылка, на сайте по ссылке - еще ссылка "Вселенная, Компьютерный рисунок jpg", там стрелочкой отмечено.

допустим, автор прогулял атомку и ядерку и квантмех...

Но раз он занялся магнитными явлениями... То можно предложить простой вопрос:)

2 Dark Energy
Оцените энергию обменного взаимодействия (например, в модели Гейзенберга) в вашей системе.


P.S. думаю надо зачислить автора в альтернативщики, странно что это еще не сделано.

... черт, не подумал - может там по виткам течет цветной ток и порождает хромомагнитное поле

Предположим, что нейтронная дыра подобна сверхпроводящей катушке из n витков, где n - количество нейтронов в ней.
Энергию связи вычисляем последовательно: для двух, трех,.. n нейтронов входящих в нейтронную дыру.

Энергия связи n-го нейтрона с нейтронной дырой равна энергии, которую нужно затратить для того, чтобы повернуть одновитковую катушку на 90 градусов относительно катушки из n-1 витков. По обеим катушкам идет одинаковый ток I. До поворота они лежат в одной плоскости xy, и могут проходить друг сквозь друга вдоль оси z.

Да и все бы ничего, ну не знает автор про сильное взаимодействие, ну да и фиг с ним. Достаточно погуглить словосочетание "статистика Ферми-Дирака", чтобы понять еще один косяк этих вычислений. Нейтроны, как существа с полуцелым спином, не могут находиться в одном квантовом состоянии внесколькером. Только поштучно. Из-за этого электроны, например, которым ой как хочется всем-всем-всем быть в 1s-состоянии, рассаживаются в разные состояния на разных орбиталях с разной энергией.

А три нейтрона есть в атоме под названием тритий, это изотоп водорода, и почему-то не наблюдалось в нем самопроизвольного распада протона на нейтрон и электрон с усугублением нейтроннодырности атома.

Он их никогда и не слышал.


Он только что появился тут, еще не успели. А вообще известный фрик. Кстати, может, он тут уже был под другим псевдонимом - раньше его как-то по-другому звали.

Не, это уже Tiefenrausch какой-то пошел... В тритии 2 нейтрона, и наблюдается самопроизвольный распад нейтрона на протон и т.д....

Я допускаю, что Вы плохо знаете современную физику и математику, доказательство по-индукции, которое Вы здесь пытаетесь применить (причем безграмотно математически), не может быть применено к физическим задачам принципиально! Это чисто математический прием, для обоснования которого есть соответствующие теоремы! Эти теоремы изучают или в школе (как мне кажется), или на первых занятих по матлогике (не требуют подготовки, кроме школьной).

Сообщение отредактировал Moving Observer - 22.10.2008, 15:14

Не, это уже Tiefenrausch какой-то пошел... В тритии 2 нейтрона, и наблюдается самопроизвольный распад нейтрона на протон и т.д....

Про три нейтрона - это я махнул, виноват =) Ладно, есть же вон литий с тремя нейтронами, он не хуже опровергает концепцию автора.

А распад нейтрона на протон и электрон - совсем не то же самое, что предлагаемый автором распад единственного протона на нейтрон и позитрон. Это вовсе даже наоборот, и такого процесса ни в тритии, ни в литии нет.

Update.
Кстати, изотоп (только короткоживущий) водорода с тремя нейтронами, наверное, есть - это уже вопрос к ядерщикам-атомщикам. И он наверняка распадается на электрон и гелий, а отнюдь не на 4-нейтроний автора и позитрон, чем экспериментально опять-таки опровергает тезисы автора.

Сообщение отредактировал Owen - 22.10.2008, 15:42

Насколько мне помнится, его пытались получить, но безуспешно. Похоже, там просто нет связанного уровня. Многонейтронные ядра продолжаются изотопами гелия - там бывает то ли гелий-6, то ли гелий-7...

время жизни- 10^-21 с., распад с вылетом нейтрона. Подробно-тут.

Сообщение отредактировал evs - 22.10.2008, 16:26

2 evs
А когда и где его получили?

DeepKeeper: Оцените энергию обменного взаимодействия (например, в модели Гейзенберга) в вашей системе.
Owen: Да и все бы ничего, ну не знает автор про сильное взаимодействие, ну да и фиг с ним

Dark Energy: Ядро удерживается pi+, pi-, pi0 мезонами. Протоны и нейтроны обмениваются заряженным мезоном. К примеру, нейтрон выбрасывает pi- мезон и превращается в протон. А другой протон захватывает этот pi- мезон, и превращается в нейтрон. В нейтронной капле/дыре протонов нет. Нейтроны не могут обмениваться заряженными pi мезонами. Взаимодействием через обмен pi0 мезоном в нашей задаче мы пренебрегли.
Ядро удерживается сильными взаимодействиями и разрывается электрическими, которые примерно в 100 раз слабее. Поэтому последний "стабильный" элемент содержит 92 протона. Те ядра которые, лепятся с большим числом протонов, разваливаются тем быстрее, чем больше протонов.
Нейтроны обладают магнитным моментом, и выше было показано, что система из большого числа нейтронов оказывается чрезвычайно устойчивой.

Owen: Нейтроны, как существа с полуцелым спином, не могут находиться в одном квантовом состоянии внесколькером.

Dark Energy: Прекрасно, давайте отменим сверхпроводимость, одиночные электроны ведь тоже являются фермионами.

Moving Observer: Я допускаю, что Вы плохо знаете современную физику и математику, доказательство по-индукции, которое Вы здесь пытаетесь применить (причем безграмотно математически), не может быть применено к физическим задачам принципиально!

Dark Energy: Отлично, значит, Вы нам покажете свой расчет. Итак, какую работу надо затратить, чтобы разобрать пачку из n бесконечно тонких одновитковых катушек, каждая из которых обладает таким же магнитным моментом, как нейтрон?

Желательно рассмотреть два случая, для нейтронной дыры и для нейтронной капли. Определения смотри в первом сообщении.

В качестве приложения я копирую сюда кусочек из моего сообщения "LHC. Alive will envy dead." by Ivan Gorelik

Sancho, Wagner, Golota and other reasonable persons are trying to stop
the collider. But it seems that leaders of CERN will not stop their
costly projects, and they will continue their dangerous experiments
with Nature.


Let's analyze the intermediate situation. Let the rate of neutron
star's embryo growth will be small.


June, 2009. Collider is stopped. All its magnets are radiating high
energy gamma-photons, electrons, positrons. The radioactivity is
growing every day.


All specialists from CERN, wearing the prison clothes, are gathered at
the LHC. Their first task is to excavate all magnets from the collider
and put them on the land surface. The second task is to drag out all
harmful embryos from the magnets and to hide them into the magnetic
bottles. The third task is to put all magnetic bottles into the space
rockets and send them out of the Solar system.


June, 2010. The embryos, which were not caught, and which had gone
inside the Earth, become very active. Earthquakes, growing atmosphere
pressure, constant pain in ears, epidemics, hunger, cannibalism: Alive
will envy dead.


How many times the growing and fusing embryos will eject their
overheated shell into the outer space? I think the neutron star's
embryo will explode 3-5 times, and the Earth will be finished. Then,
after the 10-meter embryo come to the Sun, it will begin to capture
the solar matter. I think the embryo will explode 10-100 times with
the period 10-100 years, and the Sun will be finished. At its place
the new 10-kilomeer neutron star will appear.


The explosions of novae are the mourning funeral marches of dying
civilizations.
----------------------
The LHC needs two MIG-23. What kind of death do you prefer?

Почему не существует гелия-15, например?

Сообщение отредактировал Free Researcher - 23.10.2008, 6:23

Dark Energy: Прекрасно, давайте отменим сверхпроводимость, одиночные электроны ведь тоже являются фермионами.

Во-первых, это уход от темы. Вы заявляете нечто, вам пишут, почему это неверно, вы отвечаете "а у вас в Америке негров линчуют". Вы утверждаете, что при сверхпроводимости электроны могут находиться в одном квантовом состоянии?

Во-вторых, вы просто не в курсе. Если на пальцах, куперовские пары образуют электроны с поверхности Ферми, т.е. с максимальным волновым вектором. Их энергия далеко не минимальна. А сами пары (квазичастицы) уже являются бозонами.

В следующий раз ожидаю не перевод стрелок, а ответа по существу.

Owen: ...Вы утверждаете, что при сверхпроводимости электроны могут находиться в одном квантовом состоянии?

Dark Energy: Нет. Я просто парировал "атаку", утверждающую, что нейтроны не имеют права иметь одно и то же значение спина.
Здесь я вижу два варианта, каждый из которых можно выбирать в зависимости от развиваемой модели.
Во-первых, в нейтронной дыре нейтроны могут принимать одно и то же значение спина, но иметь при этом разные орбитальные моменты. Заполнение оболочек происходит с максимальной энергетической выгодой.
Во-вторых, в нейтронной капле нейтроны могли бы группироваться куперовскими парами.
Строить теорию, не имея никаких экспериментальных данных, практически невозможно.
Но проводить эксперимент, с целью получения зародыша нейтронной звезды, чревато глобальной катастрофой.
Мной приведен приближенный расчет, указывающий, что нейронное вещество связанное магнитными силами имеет очень большую энергию связи.
Более точная модель (или десятки моделей) дадут более правдоподобное значение энергии связи, но кто их будет смотреть эти модели.
Сейчас необходимо выходить с запретом на проведение экспериментов по столкновению частиц с энергиями выше одного ТэВ.

Одна группа создателей коллайдера ожидает появление микроскопических черных дыр, и надеется, что они будут испаряться.
Другая группа физиков ожидает бозоны Хиггса, и надеется, что они будут испаряться.

Я считаю, что в области энергий от 1000 до 10000 масс протона будет зарегистрировано семейство массивных частиц. Вероятнее всего, они будут распадаться. Однако существует вероятность, что среди этих частиц будут стабильные и растущие. Рост может происходить за счет захвата обычного вещества. Наиболее вероятными кандидатами являются зародыши нейронных звезд.

Free Researcher: Почему не существует гелия-15, например?

Dark Energy: Ого! Чересчур нейтронно-избыточно. Нейтронно-избыточные ядра распадаются путем бета распада.
В ядре заполнение оболочек происходит с максимальной энергетической выгодой. А выгода по одинаковому спину для них мизерна.
В нейтронной капле/дыре тоже преследуется максимальная энергетическая выгода. Эти объекты удерживаются магнитными силами.

Интересно, посмотреть можно на форуме ?

Если гелий-15 или кислород-666 чересчур избыточны, то почему должна быть устойчива та монструозность? Почему на ТэВ-ных энергиях Теватрона эти ужасы не нашли?

"All its magnets are radiating high energy gamma-photons, electrons, positrons" - а это откуда возьмется?