Dátum: 2008. április 29., 20:35
Feladó: Hegedüs Tibor -- hege (a) electra.bajaobs.hu
Tárgy: Re: = CSILLA #5964 = Hold, gömbhalmaz, entrópia
Sziasztok!
Remélem, még nem minősítik offtopic-nak a témát mások...
Azóta más kollégákkal is konzultáltam, akik nem szívesen töltik CSILLA
írással az idejüket.
A látszat ellenére én sem :-) Azért pár dolgot szerintem érdemes a
beszélgetés lényegéből idéznem:
Arra mindenkit emlékeztetnénk (és sajnos ezzel a saját hitem szerinti
Föld-Hold jövő-
képem ELLEN beszélek most), hogy két kiterjedt testből álló, grav.
kötött rsz-nek
az általános végállapota éppenhogy nem a szétrepülés, hanem az
összeolvadás/összeütközés...
A belső súrlódások közismerten csökkentik a forgási nyomatékot - épp a
Föld esetében
is megfigyelhető módon. Tehát még a legszerencsésebb esetben
(leghatékonyabban) is (az
árapályon keresztül) a Hold pályamozgásába kicsatolódó energia sem tudja
vég nélkül gyorsítani.
Azt még eddig nem is említettem - de mindenki utánaszámolhat - hogy a
Föld és a Hold együttes
impulzusmomentuma is eltörpül a pályamozgásból származóhoz képest (és ez
még a kettőscsillagoknál
is így van), úgyhogy még ha az összes impulzusmomentum is
pályamomentummá válna, akkor sem
repülne el a Hold... De egyébként ezt a múltkor is írtam, hogy mindezek
az erők/energiák lényegesen
kisebbek, és így szerintem a végkimenetelt sem alakíthatják döntően - de
persze nem úgy a külső erők!
Azok (esetleg) igen! De ha már Gyula belekeverte az entrópiát, akkor még
entrópiailag is így kell lennie
(márminthogy éppen inkább összeütközéses jövő a valószínűbb, semmint a
kirepülés), hisz a rendszerből
eltávozó Hold-dal nem nő az entrópia hanem éppenhogy csökken.
Természetesen a kulcs most is - és mindig: a korántsem ZÁRT rendszerre
ható külső erők...
> *** Szabó M. Gyula -- szgy (a) titan.physx.u-szeged.hu
> Hold, gömbhalmaz, entrópia
> A gömbhalmazokkal kapcsolatban hasonlóan cifra a helyzet:
> a gömbhalmazok ugyanis saját bels dinamikájuk alapján is el tudnak
párologni!!
> (L. Binney, Tremaine, Galactic Dynamics, Princeton Univ. Press., NJ,
USA, 1988).
Az munkából Barcza Szabolcs írt rövid ismerettőt 18 évvel ezelőtt. Azóta
magyar
nyelven a téma egyetlen egyszer került elő: 9 éve (origo-ban, de már az
ábrái, képei
sincsenek fenn a Neten - kár!). Több más helyen is elő-előfordult, de
mindegyikben
szinte szó szerint köszöntek vissza Szabolcs mondatai... Csak keressetek
rá a Google-
ban... Én megtettem. Azért bizony csodálkoztam, mert a téma igen
érdekes, és koránt-
sem vált lefutottá az akkori szimulációk tükrében (sem) - ezért is
akartam még írni Gyula
soraira...
Azért persze születtek azóta frissebb munkák is a csillaghalmazok
dinamikájáról. Érdemes
lenne azokba beletúrkálni. Engem eléggé felizgatott ez a kérdés :-) csak
hát idő... idő...
Azért egy 20 éves munkára hivatkozni, amikor alig 286-os széria körül
járt az Intel CPU
gyártás... több, mint nem perdöntő... Intézetünkben akkor még XT sem
volt... :-( Az akkori
CDC3000-es MTA központio gép talán még nem is csak egy nagyságrenddel
volt lassabb
FPU tekintetében, mint bármelyik mostani notebook... Szép idők!
> A kulcs ismét az entrópia: a gömbhalmaz a végtelen entrópiájú
állapota felé tartana,
Vigyázat! Egy tételt szigorúan csak az érvényességi körén belül
alkalmazhatsz. Az entrópia-
tétel valóban kijelöli a folyamatok legvalószínűbb irányát - de csak
ZÁRT RENDSZERBEN.
Ha azok lennének, pl. létre sem jönnének, mert az a folyamat éppenhogy
ellentétes irányú...
Még a galaktikus halo-ban lévő gömbhalmazokat sem tekintheted annak, de
a centrumhoz
közelebbiek aztán végképp nem... Egyébként konkrétan nem is így
számolják a dinamikai szimulá-
ciók során (mindenhol kihangsúlyozzák a külső erők szerepét, és a
különféle szimulációk abban
(is) különböznek, hogy azokat hogyan veszik számításba) , így sikerült
pl. a Tejútrendszer bulge-a,
meg korongja miatti "árapály" erőkkel szimulálni a "sűrűben" lévő
gömbhalmazok elongáltabb alakját,
meg a némelyikből megfigyelt kinyúló szökevény-csillagáramlatot.
> Igen: a végtelen entrópiájú gömbhalmaz centrális srsége is végtelen,
vagyis a reális gömbhalmazok
> magja a fejldés során összeomlik, ami az evaporáció energia-fedezete.)
Ezt hol olvastad? A végtelen entrópiájú halmaz : valamennyi eleme
egymástól minél távolra szóródva, "szabad"
részecskeként. A besűrűsödő tartományokkal éppenhogy CSÖKKEN a rendszer
entrópiája, és a
rendszerből eltávozó csillagok tömeget/energiát visznek el, amivel
tovább csökken a maradó rendszer entrópiája.
Azzal egyetértek, hogy a jelenlegi szimulációk fényében a gömbhalmazok
valószínű sorsa hogy legkisebb
tömegű tagjai kiszóródnak, vice versa a nagyobb tömegűek a belső
részeken összesűrűsödnek... De ez
nem az entrópiatétel miatt van így... A folyamat karakterisztikus ideje
(érdekes módon pont ez jön ki... :-)
10^10 év ami az Univerzum korának nagyságrendje, és még egyetlen
"végállapotú" gömbhalmazt sem találtunk...
Ezek alapján nem csodálom... :-)
Ami érdekes: tudomásom szerint eddig egyetlen gömbhalmazt találtak
(NGC6712), ahol KÖZVETETT
bizonyíték talán-talán van az evaporációra. A kis tömegű csillagok kellő
számának "hiánya", ez a bizonyíték.
De ugye a fentiekben leírt dolgok alapján senki nem csodálkozik azon,
hogy ez a gömbhalmaz történetesen
a galaktikus fősíkban van, a centrum fele... :-) (külső erők, ugye!?)
tehát itt is élhetek a gyanúperrel, hogy nem
biztos, hogy (legalábbis nem csak) a saját belső gravitáció miatt
szippantódtak el a kis tömegű halmaz-tagok...
Óhatatlanul felködlik bennem egy gondolat minden szimuláció kapcsán:
sajna mind a tudomány művelői mind a
külső érdeklődő olvasók körében elkenődik a "tudás", és a "hit" fogalma.
Ha csak olvasunk valakiknek az ered-
ményeiről, nem magunk gyötörtük ki évek alapos munkája során - akkor
sajnos csak "hinni" tudunk valaki(k)nek
az eredményeiben, a magunk belső meggyőződése, talán "tudása", de
leginkább "tapasztalata" alapján. És máris
hibázhatunk. Mindenki, még a legjobb szándékú, legjobb tudású ember is.
Miért? Mert bármi is van leírva a cikkekben,
az esetleges programhibák, elvétett, figyelmen kívül hagyott apróságok
esetleg csak évek múlva derülnek ki, amikor
valaki még alaposabban végigcsinálja ugyanazt, esetleg még pontosabban,
még körültekintőbben. Aztán épp az ellen-
kezője derül ki annak, mint ami a korábbi alapján. És mégis, évekig,
évtizedekig tarthatja magát az előző elmélet, meg-
osztva mind a kutatói mind a hobbista közösséget. Mi több, formálja is a
nyomában tovább folyó kutatásokat. Egy pezsgő,
jól populált témában persze hamarabb kiderülnek az egyes szimulációk
hiányosságai, de egy kevés kutató által művelt
témában évtizedekig tarthatja magát egy téves következtetés... És addig
is pusztán "hitvita" minden csatározás, hogy
vajh' igazak lehetnek-e vagy sem a megfogalmazott következtetések...?
Egyik csoport hisz benne, a másik nem.
Úgyhogy ne röstelljünk kimondani: ebben vagy abban hiszünk, más
valamiben meg nem. Persze az indoklás sem
mindegy, de minthogy egyikünk sem számol ilyeneket, pusztán csak
ilyen-olyan alapokon de mégiscsak hitkérdés.
Sajnos ez utóbbi jelesül igaz az asztrofizika frontvonalától messze
került kettős-hármas rendszerek témaköreire is... :-(
No és épp errefele kanyarodott Gyula is:
> De az evaporáció a legegyszerbb rendszerben is létrejön küls behatás
nélkül: a háromtest-probléma
> a legtöbb esetben olyan eredményre vezet, amelyben a harmadik test
véges idn belül szabad állapotba kerül,
Én ezeknek a pl. Monte Carlo szimulációkkal végigjátszott integrálások
értelmezését kicsit másképp értettem
ki (természetesen lehet, hogy nincs igazam - most Szilárd lenne jó, ha
írna be valamit erre, az ő olvasottsága
a témában messze jobb az enyémnél): én úgy értelmeztem, hogy legalábbis
"előfordulhat" (sokszor, vagy gyakran-e
arra épp a hármas rendszerek statisztikai előfordulási valószínűségei -
koruk ismeretében - adhatnak választ),
ilyen kimenetel, azaz "megengedett", "nem tiltott" tisztán gravitációs
kölcsönhatások figyelembe vételével is. De nagyon
kétlem, hogy LEGTÖBB esetben erre vezetne. Megengedett stabil
tartományok tömkelege van (pl. L4/L5 környéke a
Roche modellben), ahol a rendszer az egyes komponens csillagok
élettartamát messze túlhaladó ideig megmaradhat a
harmadik test. A csillagok fele kettős, ezen belül további nagy százalék
többes rendszer. Az eltelt 13-15 milliárd év alatt
tele lenne a Tejútrendszernek még a körülöttünk lévő szektora is
véletlenszerű irányokban nagy sebességgel bőcörgő
"kiparittyázott" csillagokkal (ezek statisztikailag a galaktikai fő
síkkal bármiféle szöget bezáró irányban lehetnek).
Megérzésem szerint a csillagok 5-8%-a ilyen kéne legyen a fenti
statisztikákból következően. Akkor hol vannak ezek?
Ráadásul a kiterjedt test esetén a belső viszkózus anyag figyelembe
vétele éppenhogy "stabilizálni" tudja a rsz-t.
Ez már Borko asztala, aki évek óta ilyeneket számol. Ebbe végképp nem
akarok belekotyogni. Ha beír, az
ő dolga, ha nem, akkor majd egyszer borozgatás közben elbeszélgetünk
erről (is). :-)
> és végleg távozik a rendszerbl, miközben a maradék ketts
"felkeményedik" (=csökken az összenergiája).
A kiterjedt (szilárd) testekkel való analógiát viszont jobb mellőzni
("felkeményedés"), nem értem, mennyiben
segíti a megértését a problémának ez a szóhasználat. Szerintem inkább
elmossa. A felkeményedés miért az
összenergia csökkenésének szinonímája?
És akkor visszakanyarodva a gömhalmazokhoz: az az érdekes, hogy ezeket
korábban a gázdinamikai analógiákkal,
majd később folyadék-modellekkel próbálták kezelni. Csak elgondolkodom,
hogy nem kell-e mosolyogni ezeken
a megközelítési módokon, miközben a folyadék 1 kicsinyke
köbcentiméterében 15-16 nagyságrenddel több részecske
van mint a gömbhalmazban... És a tagjaik között ható erők nem ugyanolyan
természetűek, mint a grav. De ezen csak
a témától távol lévő outsider szemszögéből csodálkozok...
Egy biztos: döbbenetes, hogy még ezek a relatíve jól tanulmányozható
rendszerekről is igazából milyen keveset tudunk,
milyen sok kérdés nyitott. Még lényegiek is! No de hát ezért szép a
todomány... Lesz itt munka még ezer évekig...
Üdv: Hege