|
|
ГЛАВА I ЧТО ТАКОЕ ДВОЙНАЯ СИСТЕМА?
ГЛАВА II ПАРАДОКС АЛГОЛЯ
ГЛАВА III
Охлаждаясь, нагревается
В равновесии энергия звезды, как и полная энергия двойной системы, отрицательна. Это общее свойство любых гравитационно связанных систем. Тепловая энергия К в равновесии всегда оказывается одного порядка с гравитационной (взятой с обратным знаком). Это обстоятельство приводит к удивительному свойству звезд ≈ отрицательной теплоемкости. У окружающих нас предметов при нагревании (при увеличении их энергии)
температура повышается ≈ их теплоемкость положительна. А у звезды все наоборот. При увеличении полной энергии звезды (при ее нагревании) тепловая энергия уменьшается, т. е. понижается средняя температура. Действительно, если увеличить энергию звезды (нагреть), то она расширится и перейдет в новое равновесное состояние. Но при этом уменьшится по абсолютной величине гравитационная энергия (возрос радиус), а следовательно, уменьшится и тепловая энергия. Звезда остынет! Причина этого состоит в том, что после увеличения энергии звезда расширилась и совершила работу против сил гравитации. Вот она и остыла.
Здесь нет нарушения законов термодинамики. Это выглядит для нас непривычно, потому что на Земле мы сталкиваемся с предметами, равновесие которых обеспечивается короткодействующими силами. Как правило, это силы молекулярного притяжения (в сущности, это обычные электрические силы, действующие между поляризованными, но в среднем нейтральными системами зарядов ≈ молекулами). Рассматривая некоторый малый элемент тела, мы пренебрегаем его взаимодействием с другими, непосредственно не соприкасающимися частями. Мы можем так делать потому, что в природе есть электрические заряды обоих знаков, которые экранируют друг друга. А вот гравитационные заряды ≈ массы ≈ всегда одного знака.
Поэтому гравитационная сила остается дальнодействующей. Любой элемент звезды ⌠чувствует■ притяжение не только своего соседа, но и всех остальных участков звезды. Общее гравитационное поле создает резерв отрицательной энергии. При расширении звезды это, скорее, не резерв, а наоборот, ненасытный потребитель. А вот при охлаждении и сжатии звезды это уже резерв, повышающий ее температуру. Звезды светят - значит, они должны сжиматься, теряя свою энергию.
