Астронет > Дефект массы

Астронет: М. Ю. Хлопов, "Физика Космоса", 1986 Дефект массы
http://variable-stars.ru/db/msg/1189382

Дефект массы

- разность между массой связанной системы взаимодействующих тел и суммой их масс в свободном состоянии. Д. м. ( $\Delta {\mathfrak M}$ ) определяется энергией связи системы ( $\Delta\varepsilon$ ): $\Delta {\mathfrak M}=\Delta\varepsilon/c^2$ . В масс-спектроскопии Д. м. называют разность между массой атома, измеренной в атомных единицах массы, и массовым числом. Такое определение отличается от приведённого выше началом отсчёта дефекта массы и системой единиц.

Для атомных ядер Д. м. определяет предельную величину энергии, к-рая может выделиться при ядерных реакциях. Энергия, выделяемая при экзотермич. или поглощаемая при эндотермич. реакциях, равна разности между суммой Д. м. продуктов реакции и суммой Д. м. исходных ядер. Это позволяет исследовать энергетику ядерных реакций, ненаблюдаемых в лабораторных условиях, но реализующихся в космосе и определяющих эволюцию звёзд, а также процессы образования хим. элементов.

При очень больших гравитационных потенциалах, сравнимых по величине с c², может стать существенным гравитац. Д. м. При этом нужно учитывать не только энергию притяжения, но и положительную кинетич. энергию взаимодействующих тел (частиц). При гравитационном коллапсе гравитац. энергия связи переходит в тепловую и кинетич. энергию коллапсирующего вещества, поэтому масса системы может уменьшиться лишь за счёт потерь энергии на излучение (эл.-магн., нейтринное, гравитационное). При коллапсе в чёрную дыру такое уменьшение массы может составлять 20-40%.

Гравитац. Д. м. Солнца $\sim 10^{-6} {\mathfrak M}_\odot$ , белого карлика и нейтронной звезды той же массы соответственно $\sim 10^{-4} {\mathfrak M}_\odot$ и $\sim 10^{-1} {\mathfrak M}_\odot$ . Гравитац. Д. м. звёздного скопления составляет 10^-7-10^-8 от его массы, Д. м. Галактики и скопления галактик - соответственно 10^-6 и 10^-5 от их масс.

Если ср. плотность Вселенной превышает критическую, то мир явл. замкнутым (см. Космология), так что гравитац. Д. м. для Вселенной в целом совпадает с её полной массой и для внешнего наблюдателя её масса равна нулю. На этом св-ве замкнутого мира основаны нек-рые космологические гипотезы спонтанного рождения Вселенной.

(М.Ю. Хлопов)

М. Ю. Хлопов, "Физика Космоса", 1986
Глоссарий Astronet.ru