Jaka temperature ma przestrzen kosmiczna ?
Stanislaw Sidor
astronomii napisanej w erze przedkosmicznej. W zasadzie to na pierwszy
rzut oka odpowiedz jest prosta - blisko 0K.
Jednak temperature definjuje sie (w uproszczeniu biorac) jako wielkosc
proporcjonalna do sredniej energii kinetycznej czastek w danej objetosci
.... i tu problem.
W przestrzeni wokolziemskej pelno wysokoenergetycznych czastek wiatru
slonecznego jak i promieniowania dlugosci wszelakiej. Moznaby
sokunstruaowac taka "przestrzen probna", w ktorej zawsze znajdziemy
olbrzymie energie kinetyczne czastek a wiec i wysokie temperatury.
Pomiar bezposredni jest tez problematyczny, w zasadzie to termometr
przeciez nie mierzy temperatury tylko temperature swojej obudowy :-) Jak
go wystawimy na owe czasteczki i promieniowanie to sie podgrzeje, jak
umiescimy go w "cieniu" to pokaze bardzo malo, bo posiada duza pojemnosc
cieplna (olbrzymia ilosc atomow, z ktorych sie sklada).
Jak to wiec jest z ta temperatura na gruncie teoretycznym ?
(STS)
Mariusz
temperatura wynosi okolo 3 K z uwagi na resztki promieniowania.
Hermandes
prze Alphera, Gamowa oraz Hermana.
Wyliczyli oni ,ze temperatura tego promieniowania powinna wynosic 10 K w
pasmie X.
W roku 1964 Penzias i Wilson przypadkowo je odkryli. Okazalo sie wtedy ,iz
temperatura tla wynosi 2,7 K i przypada w pasmie mikrofal.
Pozdrawiam
Hermandes
Ps.Polecam przeczytac "Najwieksza pomylke Einsteina?" D.Goldsmitha(Rozdzial
6).
Stanislaw Sidor
> Promieniowanie tla teoretycznie prewidziane zostalo pod koniec lat 40-tych
> prze Alphera, Gamowa oraz Hermana.
> Wyliczyli oni ,ze temperatura tego promieniowania powinna wynosic 10 K w
> pasmie X.
> W roku 1964 Penzias i Wilson przypadkowo je odkryli. Okazalo sie wtedy ,iz
> temperatura tla wynosi 2,7 K i przypada w pasmie mikrofal.
Nie o to mi chodzilo. Piszesz tu o temperaturze rownowaznej promieniowania
ciala doskonale czarnego jakim jest promieniowanie tla, termodynamicznym
sladzie po poczatku Wszechswiata, ktore izotropowo wypelnia go (no prawie
izotropowo).
Ja natomiast wprowadzam jeszcze wysokoenergetyczne czasteczki i promieniowanie
sloneczne w bliskiej przestrzeni wokolziemskiej i licze temperature z definicji
termodynamicznej.
Jakby bylo tak jak piszesz, to kazda strona statku kosmicznego i nasloneczniona
i zacieniona mialaby temerature 2.7K
P.S. Proponowana literatura jest mi znana.
(STS)
Jan Słupicki
cząstek) na wysokościach kilkuset kilometrów nad Ziemią
sięga setek tysięcy stopni. W większej odległości od Ziemi
zdecydowaną większość cząstek stanowić będzie wiatr słoneczny
składający się z protonów o prędkości 400-800 km/s. Można
stąd wyliczyć ich temperaturę (nie chce mi się teraz po nocy
liczyć - sorry).
Tak liczona temperatura jest jednak mało przydatną informacją.
Moim zdaniem ciekawsza byłaby temperatura ciała doskonale
czarnego umieszczonego w przestrzeni. Wyniosłaby ona ok 3K
gdyby w kosmosie nie było gwiazd.
W związku z tym chciałbym widzieć czy ktoś ma jekieś dane
np. o tym jakie jest natężenie światła w bezksiężycową noc ?
Byłbym wdzięczny za informacje.
Jan Słupicki
Stanislaw Sidor napisał(a) w wiadomości:
<36600835...@qq.elcompzu.com.pl>...
Ewa Pawelec
> Jak to wiec jest z ta temperatura na gruncie teoretycznym ?
czastki, promieniowanie, takie tam. Jest za mala gestosc, zeby byla miedzy
nimi rownowaga. Te 4K ktore sie zazwyczaj podaje to temperatura
promieniowania reliktowego.
EwaP
--
All power corrupts, but we all need electricity.
Ewa Pawelec, Zaklad Optyki Atomowej IF UJ
http://www.cyf-kr.edu.pl/~ufpawele
Stanislaw Sidor
> Stanislaw Sidor <s...@qq.elcompzu.com.pl> wrote:
> > Jak to wiec jest z ta temperatura na gruncie teoretycznym ?
> A pytasz o temperature _czego_? Bo widzisz, w prozni sa rozne rzeczy,
> czastki, promieniowanie, takie tam. Jest za mala gestosc, zeby byla miedzy
> nimi rownowaga.
Pytam ogolnie, podajac za podstawe normalna definicje termodynamiczna
temperatury jakiegos np. 1 m^3 "prozni".
Ciekaw jestem tez zastosowanego podejscia do problemu i innych jego definicji,
bo przeczuwam, iz wyniki moga byc bardzo rozbiezne.
Promieniowanie reliktowe to jedno, a kupa innych czastek pochodzenia
slonecznego to drugie, promieniowanie "termiczne" to trzecie, ale do kupy to
jak ?
> Te 4K ktore sie zazwyczaj podaje to temperatura
> promieniowania reliktowego.
Zazwyczaj podaje sie 2.7K jako temp. rownowazna promieniowania reliktowego 8-)
czy cos sie zmienilo ?
(STS)
Artur Krupinski
> A pytasz o temperature _czego_? Bo widzisz, w prozni sa rozne rzeczy,
> czastki, promieniowanie, takie tam. Jest za mala gestosc, zeby byla miedzy
> promieniowania reliktowego.
No i pytanie z fizyki przenioslo sie na kosmos. Czy ktos prowadzil juz
badania nad przenikalnoscia (osmoza) pytan miedzy grupami dyskusyjnymi?
Czy powinien zajac sie tym fizyk, biolog, socjolog?
A na powaznie, to jesli obloki gazowe (chodzi o mglawice) maja mala
gestosc, to czy podawanie ich temperatury ma sens (jak to uczynil autor
artykulu w Swiecie Nauki)?
ArturKa
Stanislaw Sidor
Jak to sie przenioslo ?.
(STS)
Pawel F. Gora
>
> > No i pytanie z fizyki przenioslo sie na kosmos.
>
> Jak to sie przenioslo ?.
_To_ pytanie akurat się nie przeniosło, tylko pojawiło się na
kosmosie niezależnie od toczącej się własnie dyskusji na fizyce.
Ale, rzecz jasna, jest to kolejny przyczynek do lamentów nad
szkodliwością rozdzielnie fizyki i kosmosu.
Paweł Góra Three Laws of Thermodynamics:
Institute of Physics 1. You can't win.
Jagellonian University 2. You can't break even.
Cracow, Poland 3. You can't even quit the game.
J. Sikorski
Artur Krupinski <ar...@se.com.pl> wrote:
>> Ewa Pawelec wrote:
>> A pytasz o temperature _czego_? Bo widzisz, w prozni sa rozne rzeczy,
>> czastki, promieniowanie, takie tam. Jest za mala gestosc, zeby byla miedzy
>> nimi rownowaga. Te 4K ktore sie zazwyczaj podaje to temperatura
>> promieniowania reliktowego.
>
>A na powaznie, to jesli obloki gazowe (chodzi o mglawice) maja mala
>gestosc, to czy podawanie ich temperatury ma sens (jak to uczynil autor
>artykulu w Swiecie Nauki)?
>ArturKa
>
Mowiac o temperaturze oblokow miedzygwiazdowych najczesciej
ma sie na mysli temperature kinetyczna atomow. Mozna ja wyznaczac
z poszerzenia termicznego linii widmowych. Inna wartosc ma tam
zwykle temperatura elektronowa (ruch termiczny elektronow),
jeszcze inna jest temperatura promieniowania wzbudzajacego
i jonizujacego (pochodzi ono zwykle z pobliskich goracych gwiazd).
Jeszcze inna jest temperatula pylu miedzygwiazdowego - wynosi
zwykle kilkadziesiat Kelwinow i wyznacza sie ja z promieniowania
podczerwonego oblokow pylowych.
W popularnych artykulach nie zawsze zwraca sie uwage na te rozroznienia
i to wprowadza w blad wielu czytelnikow.
W osrodku miedzygwiazdowym nie ma rownowagi termodynamicznej i mowiac
o temperaturze trzeba dodawac o jaki jej rodzaj chodzi.
J. Sikorski
Ewa Pawelec
> Pytam ogolnie, podajac za podstawe normalna definicje termodynamiczna
> temperatury jakiegos np. 1 m^3 "prozni".
ze temperatura jest parametrem dajacym cos sensownego wtedy i tylko wtedy
jezeli uklad jest w rownowadze termodynamicznej. Jezeli poszczegolne
poduklady ze soba nie oddzialuja, tak jak jest w przestrzeni kosmicznej
zazwyczaj (za mala gestosc, zeby tak robily), to takiego parametru jak
temperatura w ogole nie da sie okreslic.
> Ciekaw jestem tez zastosowanego podejscia do problemu i innych jego definicji,
> bo przeczuwam, iz wyniki moga byc bardzo rozbiezne.
> Promieniowanie reliktowe to jedno, a kupa innych czastek pochodzenia
> slonecznego to drugie, promieniowanie "termiczne" to trzecie, ale do kupy to
> jak ?
A do kupy to nijak. Nie ma oddzialywania - nie ma wspolnej temperatury.
BTW do otrzymania takich paradoksow nie jest Ci potrzxebna prtzestrzen
miedzyplanetarna - wystarczy lampka neonowa...
> Zazwyczaj podaje sie 2.7K jako temp. rownowazna promieniowania reliktowego 8-)
> czy cos sie zmienilo ?
Ups... No nic, zdaje sie, ze to ktorys raz mi sie juz tak z ta temperatura
kopnelo. Co mi to 4K tak dziala? Co to jest? Nadprzewodnictwo czegos,
nadcieklosc? Hihi, moze konkurs? :-))))
Pawel F. Gora
> Pytam ogolnie, podajac za podstawe normalna definicje termodynamiczna
> temperatury jakiegos np. 1 m^3 "prozni".
[...]
> Promieniowanie reliktowe to jedno, a kupa innych czastek pochodzenia
> slonecznego to drugie, promieniowanie "termiczne" to trzecie, ale do kupy to
> jak ?
Nijak. Po prostu nie da się porządnie, przy użyciu "normalnej definicji
termodynamicznej", określić temperatury próżni - w sensie: temperatury
przestrzeni miedzyplanetarnej/międzygwiezdnej/międzygalaktycznej/...
A nie da się, bo układ nie jest w równowadze. Tu Słońce świeci
- jak coś absorbuje promieniowanie Słońca, to może się mocno
nagrzać (w sensie: _termometr_pokaże_wysoką_temperaturę_). A jak
wsadzisz warunek brzegowy (statek kosmiczny, planetę), to po stronie
dosłonecznej będzie "gorąco", a po odsłonecznej "zimno". A jeszcze
diabli przyniosą jakąś wysokoenergetyczną cząstkę z "outer space",
która nie ma najmniejszych powodów być w równowadze z tym, przez co
własnie przelatuje. I tak dalej.
Analogia ziemska: Wyobraź sobie, że w jakieś miejsce wdmuchujesz
strumień gazu o (dobrze określonej) wysokiej temperaturze i drugi
strumień o (dobrze określonej) temperaturze niskiej. Otóż miejsce,
w którym się te dwa strumienie zderzają, _nie_ma_ określonej
temperatury, co wydaje się być intuicyjnie zrozumiałe. Podkreślam,
nie mówię o doświadczeniu kalorymetrycznym, gdy pytamy o temperaturę
po ustaleniu się stanu równowagi, ale o stytuację nierównowagową
właśnie.
Oczywiście w wielu sytuacjach specjalnych można mówić o temperaturze
obiektów kosmicznych. Powiedzmy, masz chmurę gazu: Tam promieniowanie
gwiazd (gwiazdy) jakoś to podgrzewa, cząstki się zderzają i ustala
się równowaga; wpływ pozostałych czynników można zapewne uznać
(przynajmniej w pierwszym przybliżeniu) za zaniedbywalne zaburzenie.
Podobnie (choć inaczej ;-) jest w naprawdę _pustej_ przestrzeni,
gdzieś pomiędzy galaktykami. Tam w statystycznym metrze sześciennym
znajdziesz tylko fotony promieniowania reliktowego(*), wpływ odległych
galaktyk (emitowane przez nie fotony i cząstki) jest zaniedbywalny.
Taki "metr sześcienny przestrzeni" ma więc temperaturę promieniowania
reliktowego.
----------
(*) Nie chcę przez to powiedzieć, że fotony się lokalizują ;-)
Ewa Pawelec
> No i pytanie z fizyki przenioslo sie na kosmos. Czy ktos prowadzil juz
> badania nad przenikalnoscia (osmoza) pytan miedzy grupami dyskusyjnymi?
> Czy powinien zajac sie tym fizyk, biolog, socjolog?
> A na powaznie, to jesli obloki gazowe (chodzi o mglawice) maja mala
> gestosc, to czy podawanie ich temperatury ma sens (jak to uczynil autor
> artykulu w Swiecie Nauki)?
Ma, jezeli dokladnie zdefiniuje temperature _czego_ ma na mysli. Innymi
slowy - jezeli poda jaka srednia energie ma na uwadza - kinetyczna
czasteczeka, wsbudzeniowa czasteczek, promieniowania czy inksza takowa.
Problem w tym, ze czasem piszacy jest przekonany, ze "to sie samo
tluumaczy, ze to wlasnie o ta mi chodzi". I wlasnie widac, ze sie nie
tlumaczy...
Ewa Pawelec
>> No i pytanie z fizyki przenioslo sie na kosmos.
> Jak to sie przenioslo ?.
Bo wlasnie jakis tydzien-dwa temu tlumaczylam na pl.sci.fizyka co to jest
temperatura i dlaczego potrafi byc ujemna (w skali bezwzglednej).
:-)))
Marek Gierlinski
Ewa Pawelec <ufpa...@cyf-kr.edu.pl> napisała:
:
:> A na powaznie, to jesli obloki gazowe (chodzi o mglawice) maja mala
:> gestosc, to czy podawanie ich temperatury ma sens (jak to uczynil autor
:> artykulu w Swiecie Nauki)?
:Ma, jezeli dokladnie zdefiniuje temperature _czego_ ma na mysli. [...]
No właśnie. Niechaj i ja, jako -- za przeproszeniem -- astrofizyk, dorzucę
swoje trzy grosze. Otóż w dyskach akrecyjnych wokół obiektów zwartych
(gwiazdy neutronowe i czarne dziury) w pewnych warunkach może się formować
gaz dwutemperaturowy (sic!). Generalnie jest to plazma
protonowo-elektronowa. Energia grawitacyjna dyssypowana jest przez masywne
protony. Elektrony dostają jej znacznie mniej. Następnie protony przekazują
część swojej energii elektronom poprzez oddziaływania kulombowskie. Ale zbyt
wiele przekazać nie zdążą, bo dostają nową porcję energii z akrecji. Z kolei
elektrony chłodzą się skutecznie, wypromienowując swoją energię na zewnątrz,
czego nie potrafią protony. Efektem jest plazma, w której protony mają
temperaturę około 10^11 K, a elektrony "zaledwie" 10^9 K. Oczywiście taki
układ nie jest w równowadze termodynamicznej -- w dwuskładnikowej plazmie
grzany jest jeden, a chłodzony drugi składnik.
Podając temperaturę musimy koniecznie sprecyzować o czym mówimy. W
przestrzeni kosmicznej oprócz mikrofalowego promieniowania tła (termicznego,
o dobrze określonej temperaturze około 3 K) jest jeszcze mnóstwo innych
fotonów i różnorakich cząstek. Duża część z nich ma widmo nietermiczne. Na
przykład elektrony przyśpieszane w falach uderzeniowych w dżetach
radiogalaktyk, albo w pozostałościach po supernowych mają widmo potęgowe, a
nie termiczne. Fotony, które owe elektrony będą produkować, także mają widmo
nietermiczne i jako takie do nas docierają. W przypadku takiej emisji w
ogóle nie ma sensu mówić o temperaturze.
Powtórzę więc, co już zostało powiedziane: w przestrzeni międzyplanetarnej
(międzygwiezdnej, międzygalaktycznej) obserwujemy różne składowe widma (nie
tylko elektromagnetycznego), z których tylko niektóre mają pochodzenie
termiczne. Możemy mówić o temperaturze tylko składowych termicznych i tylko,
gdy dokładnie sprecyzujemy, o którą z nich chodzi.
Pozdrawiam,
Marek Gierliński
gi...@camk.edu.pl
http://www.oa.uj.edu.pl/~gier
I'll be back...
Stanislaw Sidor
> Powtórzę więc, co już zostało powiedziane: w przestrzeni międzyplanetarnej
> (międzygwiezdnej, międzygalaktycznej) obserwujemy różne składowe widma (nie
> tylko elektromagnetycznego), z których tylko niektóre majš pochodzenie
> termiczne. Możemy mówić o temperaturze tylko składowych termicznych i tylko,
> gdy dokładnie sprecyzujemy, o którš z nich chodzi.
No wiec jaka jest skladowa termiczna widma poszczegolnych czastek elementarnych
w bliskiej przestrzeni wokolziemskiej (bliska= +/- 0.1 j.a.).
(STS)
Marek Gierlinski
Stanislaw Sidor <s...@qq.elcompzu.com.pl> napisał:
:No wiec jaka jest skladowa termiczna widma poszczegolnych czastek
elementarnych
:w bliskiej przestrzeni wokolziemskiej (bliska= +/- 0.1 j.a.).
Dość oczywiste jest, że dominuje widmo termiczne Słońca, o temperaturze
około 5800 K i gęstości energii około 4.7 x 10^-5 erg / cm^3 (o ile się nie
rąbnąłem w szybkich oszacowaniach). Potem mamy przyczynek od innych gwiazd,
o temperaturze podobnego rzędu o strumieniu słabszym o wiele, wiele rzędów
wielkości. Niestety, nie potrafię go od ręki oszacować. No i jest składowa
promieniowania mikrofalowego tła o temperaturze około 3 K. Trudno mi
powiedzieć, co z tych dwóch ostatnich ma większą gęstość energii. Poza tym
mamy w kosmosie pełno różnych obiektów świecących termicznie, o przeróżnych
temperaturach: począwszy od zimnych planet (kilka-kilkaset K), a skończywszy
na gorących dyskach akrecyjnych wokół czarnych dziur (10^9 K). Ich wkład do
lokalnego widma jest bardzo słaby. Tyle, jeśli chodzi o fotony.
Inne cząstki (protony, elektrony, neutrony, neutrina i cały zwierzyniec) są
przede wszystkim rozpędzane w różnych falach uderzeniowych i mają widma
nietermiczne. Nie sposób mówić o ich temperaturze.
Jest jeszcze materia międzyplanetarna, ale na tym się słabo znam. Wydaje mi
się, że Ziemia w pewnym stopniu tkwi w bardzo rozciągłej koronie słonecznej,
która ma temperaturę ok. 10^6 K. Poza tym jest zimny pył.
Na pewno zapomniałem o czymś. Jeżeli grupę tę czytają jacyś inni
astronomowie, to z pewnością mogę mnie uzupełnić. Pytanie, jakie widmo do
nas dociera z kosmosu jest w zasadzie pytaniem o całą astronomię. W końcu
nauka ta opiera się na obserwacjach tego, co w kosmosie.
Pozdrawiam,
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Marek Gierliński gi...@camk.edu.pl
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Praca uszlachetnia lenistwo uszczęśliwia
Stanislaw Sidor
> Nijak. Po prostu nie da się porzšdnie, przy użyciu "normalnej definicji
> termodynamicznej", określić temperatury próżni - w sensie: temperatury
> przestrzeni miedzyplanetarnej/międzygwiezdnej/międzygalaktycznej/...
> A nie da się, bo układ nie jest w równowadze.
No tak, w "mikroskali" 1m^3 to uklad nie jest w rownowadze.
Zapytam wiec o troszke wieksza skale - nasza Galaktyke. W zasadzie to powinna byc
w rownowadze termodynamicznej, wiec jaka jest jej temperatura ?(moze byc dla
przykladu inna galaktyka, bo niewygodnie tak patrzyc na wlasna).
Astronomowie znaja przeciez ich widma (takze termiczne). Teraz znajac jej
obserwowalna temperature dzielimy ja przez objetosc galaktyki i mamy srednia
temperature przestrzeni w galaktyce,
a moze to blad ?
> Podobnie (choć inaczej ;-) jest w naprawdę _pustej_ przestrzeni,
> gdzieś pomiędzy galaktykami. Tam w statystycznym metrze sześciennym
> znajdziesz tylko fotony promieniowania reliktowego(*), wpływ odległych
> galaktyk (emitowane przez nie fotony i czšstki) jest zaniedbywalny.
> Taki "metr sześcienny przestrzeni" ma więc temperaturę promieniowania
> reliktowego.
To jest z tego wszystkiego najbardziej zrozumiale.
(STS)
Marek Gierlinski
Stanislaw Sidor napisał:
:No tak, w "mikroskali" 1m^3 to uklad nie jest w rownowadze.
:Zapytam wiec o troszke wieksza skale - nasza Galaktyke. W zasadzie to
powinna byc
:w rownowadze termodynamicznej, wiec jaka jest jej temperatura ?(moze byc
dla
:przykladu inna galaktyka, bo niewygodnie tak patrzyc na wlasna).
:Astronomowie znaja przeciez ich widma (takze termiczne). Teraz znajac jej
:obserwowalna temperature dzielimy ja przez objetosc galaktyki i mamy
srednia
:temperature przestrzeni w galaktyce,
:a moze to blad ?
Błąd. Galaktyka nie jest w równowadze termodynamicznej. Zaraz do tego wrócę,
ale najpierw kilka uwag.
Złożenie dwóch widm termicznych (ciała doskonale czarnego, CDC) nie da w
efekcie widma termicznego. Jeżeli jedna gwiazda ma temperaturę 5000 K, a
druga 10000 K, a Ty badasz mieszankę fotonów pochodzących z obu gwiazd, to
nie będą one bynajniej miały temperatury 7500 K. W ogóle nie będą miały
jednej temperatury, ale będą złożeniem dwóch widm CDC o różnych
temperaturach.
Narysuj to sobie na kartce papieru. Widmo CDC to taka "górka" na wykresie
natężenie--częstotliwość (najlepiej w skalach logarytmicznych). (Astro)fizyk
tylko wówczas, gdy widzi ową górkę, może określić temperaturę. Narysuj teraz
obok drugą górkę -- widmo CDC o innej temperaturze. I wykreśl sumę obu widm,
tak na oko. Nie otrzymasz jednej górki o średniej temperaturze, tylko dwie
górki. Otrzymasz widmo dwutemperaturowe, albo dwukolorowe, jak kto woli.
Oczywiście można mówić o średniej temperaturze wielu gwiazd, tak jak można
obliczyć średnią temperaturę powietrza na całej Ziemi. Ale to co innego.
Temperatura średnia to tylko wielkość matematyczna mówiąca, jak zmienia się
w czasie czy przestrzeni temperatura lokalna. Ale tylko temperatura lokalna
ma sens fizyczny. Z reguły układ, dla którego podajemy temperaturę średnią
(np. powierzchnia Ziemi) nie jest w równowadze termodynamicznej.
Aby temperaturę naprawdę uśrednić musiałbyś ośrodki promieniujące
obserwowane widma połączyć razem i dać im czas na ustalenie równowagi
termodynamicznej. Gwiazdy w galaktyce (pomińmy dla prostoty inne źródła) nie
są ze sobą połączone i praktycznie nie wpływają na siebie nawzajem.
Galaktyka w żadnym razie *nie* jest w równowadze termodynamicznej. Galaktyka
nie ma temperatury.
Pozdrawiam,
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Marek Gierlinski
gi...@camk.edu.pl
www.oa.uj.edu.pl/~gier
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
A Bus Station is where buses stop.
A Train Station is where trains stop.
On my desk, there is a Work Station.
Ewa Pawelec
> swoje trzy grosze. Otóż w dyskach akrecyjnych wokół obiektów zwartych
> (gwiazdy neutronowe i czarne dziury) w pewnych warunkach może się formować
> gaz dwutemperaturowy (sic!). Generalnie jest to plazma
inna temperatura elektronow i czastek ciezkich :-)))
> czego nie potrafią protony. Efektem jest plazma, w której protony mają
> temperaturę około 10^11 K, a elektrony "zaledwie" 10^9 K. Oczywiście taki
No kidding, rzeczywiscie w te strone? Nowosc dla mnie, zawsze spotykalam
sie z warunkami odwrotnymi...
Ewa Pawelec
> Zapytam wiec o troszke wieksza skale - nasza Galaktyke. W zasadzie to powinna byc
> w rownowadze termodynamicznej, wiec jaka jest jej temperatura ?(moze byc dla
rownowadze termodynamicznej. Jakby byla, to bysmy juz mieli cieplna smierc
wszechswiata :->, bo przeciez to, ze cokolwiek sie dzieje jest efektem
przeplywow energii, ktore wynikaja wlasnie z roznic w jej umiejscowieniu.
Ewa Pawelec
> No wiec jaka jest skladowa termiczna widma poszczegolnych czastek elementarnych
> w bliskiej przestrzeni wokolziemskiej (bliska= +/- 0.1 j.a.).
nietermiczne? Zlosliwie sie, bo nie pamietam :-))) Wiem, ze w pasach
Alfvena (nie bic jak cos pomyle) jest przynajmniej kilkaset stopni...
Artur Krupinski
> przede wszystkim rozpędzane w różnych falach uderzeniowych i mają widma
> nietermiczne. Nie sposób mówić o ich temperaturze.
Jeszcze raz dla slabszych. Co to jest widmo nietermiczne?
ArturKa
Ewa Pawelec
predkosciami, to takiemu ukladowni w ogolnosci temperatury przyporzadkowac
nie mozna. Jezeli te czastki dostatecznie dlugo wymieniaja miedzy soba
energie, to ich energie (kinetyczne, wewnetrzne, whatever) zaczynaja sie
tzw. "termalizowac", to znaczy rozklad prawdopodobienstwa znalezienia w
ukladzie czastki o okreslonej energii zaczyna przypominac pewien okreslony
rozklad statystyczny (dla predkosci rozklad Maxwella, dla e.wewn.
Boltzmanna itp). Wtedy mamy "widmo termiczne".
J. Sikorski
Artur Krupinski <ar...@se.com.pl> wrote:
>> Inne cząstki (protony, elektrony, neutrony, neutrina i cały zwierzyniec) są
>> przede wszystkim rozpędzane w różnych falach uderzeniowych i mają widma
>> nietermiczne. Nie sposób mówić o ich temperaturze.
>
>Jeszcze raz dla slabszych. Co to jest widmo nietermiczne?
>
>ArturKa
>
Dla tych co sie wzorow nie boja napisze kilka istotnych dla tego
tematu.
Promieniowanie termiczne opisuje wzor (widmo) Plancka:
I(niu,T) = (2*h*niu^3/c^2)/[exp(h*niu/(k*T)) - 1]
jest to rozklad natezenia promieniowania, I, w funcji czestosci, niu,
o temperaturze T. Jesli natezenie, I(niu) nie jest opisywane
powyzszym wzorem to jest ono nietermiczne.
Czasteczki gazu (atomy, jony, elektrony itp) w temperaturze T
posiadaja pewien rozklad predkosci opisywany wzorem Maxwella:
N(v,T) = const*v^2 * exp(-m*v^2/(2*k*T)) gdzie N(v) to ilosc
czasteczek o cwilowej predkosci 'v', T - temperatura kinetyczna gazu.
Jesli w mieszaninie czasteczek kazdy skladnik posiada rozklad
predkosci o tej samej temperaturze T to sa one w rownowadze
termicznej. W gazie miedzygwiazdowym, lub np. koronie slonecznej
predkosci termiczne kazdego skladnika miewaja rozne temperatury.
Moze tez byc taka sytuacja, ze sam rozklad predkosci N(v) nie jest
maxwellowski i wtedy nie mozna takiemu gazowi przypisac
temperatury kinetycznej.
Jeszcze inny rodzaj temperatury jest wystepuje przy opisie
stanow wzbudzonych atomow. Tam stan rownowagi oznacza, ze ilosc
atomow na danym poziomie wzbudzenia jest proporcjonalna do temperatury
(formula Boltzmana):
N[i]
---- = const*exp{-(E[i] - E[j])/k*T} E[i]>E[j] energie wzbudzenia
N[j]
Gdy obsadzenia poziomow wzbudzonych nie podlegaja powyzszej formule
to nie ma rownowagi termodynamicznej obsadzen.
Przy pelnej rownowadze termodynamicznej temperatura wzbudzen, temperatura
kinetyczna i temperatura promieniowania sa takie same.
Powyzsze sposoby wprowadzania temperatury nie wyczerpuja jeszcze
wszystkich mozliwosci ale na razie wystarczy tyle.
J. Sikorski
Marek Gierlinski
Ewa Pawelec napisała:
:> czego nie potrafią protony. Efektem jest plazma, w której protony mają
:> temperaturę około 10^11 K, a elektrony "zaledwie" 10^9 K. Oczywiście taki
:No kidding, rzeczywiscie w te strone? Nowosc dla mnie, zawsze spotykalam
:sie z warunkami odwrotnymi...
Poważnie. Efektywność chłodzenia elektronów (poprzez komptonizację
"miękkich" fotonów pochodzących z chłodnego dysku akrecyjnego) jest znacznie
większa od efektywności chłodzenia jonów, dlatego temperatura tych
pierwszych będzie niższa. Po prostu przekrój czynny na rozpraszanie fotonów
jest odwrotnie proporcjonalny do masy w kwadracie, więc fotony znacznie
łatwiej "trafiają" w elektrony niż w protony. Jak Cię to interesuje, zajrzyj
do Shapiro, Lightman & Eardley, Astrophys. J., 204, 187 (1976).
Rafal Osobka
Dnia 30-Lis-98, Ewa Pawelec napisał(a):
>Co mi to 4K tak dziala? Co to jest? Nadprzewodnictwo czegos,
>nadcieklosc? Hihi, moze konkurs? :-))))
Towarzysze!
Jeśli masz transfer 4kB/s to już Ci zazdroszczę.
Jeśli 4kb/s, to współczuję.
Nadciekłość: hel 4.2 ->pudło
<tsb>
mailto:*raf...@ats.pl*
mailto:le...@student.man.radom.pl
http://student.man.radom.pl/lenin
http://student.man.radom.pl/Alternativa
Stanislaw Sidor
> Narysuj to sobie na kartce papieru. Widmo CDC to taka "górka" na wykresie
> natężenie--częstotliwość (najlepiej w skalach logarytmicznych). (Astro)fizyk
> tylko wówczas, gdy widzi owš górkę, może określić temperaturę. Narysuj teraz
> obok drugš górkę -- widmo CDC o innej temperaturze. I wykreśl sumę obu widm,
> tak na oko. Nie otrzymasz jednej górki o średniej temperaturze, tylko dwie
> górki. Otrzymasz widmo dwutemperaturowe, albo dwukolorowe, jak kto woli.
W widmach, tyle ze innych obiektow to sie orientuje, bo matematyka ta sama :-)
a zaiste masz tu racje.
> Oczywiście można mówić o średniej temperaturze wielu gwiazd, tak jak można
> obliczyć średniš temperaturę powietrza na całej Ziemi. Ale to co innego.
> Temperatura średnia to tylko wielkość matematyczna mówišca, jak zmienia się
> w czasie czy przestrzeni temperatura lokalna. Ale tylko temperatura lokalna
> ma sens fizyczny. Z reguły układ, dla którego podajemy temperaturę średniš
> (np. powierzchnia Ziemi) nie jest w równowadze termodynamicznej.
Wiec jesli zmienie swe pytanie na:
Jaka jest SREDNIA temperatura przestrzeni wokolziemskiej, albo
jaka jest srednia temperatura Galaktyki to bedzie O.K. ?
Ciekaw jestem i takiej odpowiedzi.
> Aby temperaturę naprawdę uśrednić musiałbyś ośrodki promieniujšce
> obserwowane widma połšczyć razem i dać im czas na ustalenie równowagi
> termodynamicznej. Gwiazdy w galaktyce (pomińmy dla prostoty inne źródła) nie
> sš ze sobš połšczone i praktycznie nie wpływajš na siebie nawzajem.
> Galaktyka w żadnym razie *nie* jest w równowadze termodynamicznej. Galaktyka
> nie ma temperatury.
No ale wezmy taka spreparowana galaktyke skladajaca sie z N "sklonowanych"
gwiazd (nie smiej sie!), czyli gwiazd dokladnie takiego samego typu, wieku,
rozmiaru ....
Co z oddali zobaczy astronom, chyba widmo termiczne ? (zakladamy, ze nie ma w
niej innych zanaczacych zjawisk zaklocajacych)
(STS)
Stanislaw Sidor
> Stanislaw Sidor <s...@qq.elcompzu.com.pl> wrote:
> > Zapytam wiec o troszke wieksza skale - nasza Galaktyke. W zasadzie to powinna byc
> > w rownowadze termodynamicznej, wiec jaka jest jej temperatura ?(moze byc dla
> A czemu ma byc? To, ze jest duza, i dlugo istnieje, nie znaczy, ze jest w
> rownowadze termodynamicznej. Jakby byla, to bysmy juz mieli cieplna smierc
> wszechswiata :->
Probowalem modelowac galaktyke jako makroskopowy model np. jakiegos ciala o bardzo
malej gestosci. Gwiazdy bylyby wowczas "atomami".
> bo przeciez to, ze cokolwiek sie dzieje jest efektem
> przeplywow energii, ktore wynikaja wlasnie z roznic w jej umiejscowieniu.
Inaczej to wyglada w makro inaczej w mikro a inaczej w femto skali.
(STS)
J. Sikorski
Stanislaw Sidor <s...@qq.elcompzu.com.pl> wrote:
>> Stanislaw Sidor <s...@qq.elcompzu.com.pl> wrote:
>> > Zapytam wiec o troszke wieksza skale - nasza Galaktyke. W zasadzie to powinna byc
>> > w rownowadze termodynamicznej, wiec jaka jest jej temperatura ?
>
>Probowalem modelowac galaktyke jako makroskopowy model np. jakiegos ciala o bardzo
>malej gestosci. Gwiazdy bylyby wowczas "atomami".
>
Jesli gwiazdy w Galaktyce traktowac jako "atomy" gazu to gwiazdy nie maja
chaotycznego ruchu termicznego (krazenie wokol srodka masy Galaktyki).
Nie opisuje tego maxwellowski rozklad predkosci i nie odpowiada temu zadna
temperatura kinetyczna.
J. Sikorski
Ewa Pawelec
> Poważnie. Efektywność chłodzenia elektronów (poprzez komptonizację
> "miękkich" fotonów pochodzących z chłodnego dysku akrecyjnego) jest znacznie
> większa od efektywności chłodzenia jonów, dlatego temperatura tych
> pierwszych będzie niższa. Po prostu przekrój czynny na rozpraszanie fotonów
"grzeja" okolice... Fajne.
> do Shapiro, Lightman & Eardley, Astrophys. J., 204, 187 (1976).
Jak widze rok to od razu wiedne - nawet jezeli kiedykolwiek bylo u nas w
bibliotece to przekazali juz do Jagiellonki, a stamtad wyciagnac
cokolwiek, umf...
Ewa Pawelec
> Probowalem modelowac galaktyke jako makroskopowy model np. jakiegos ciala o bardzo
> malej gestosci. Gwiazdy bylyby wowczas "atomami".
Ewa Pawelec
sama nie wiem, dlaczego mi sie ta czworka jakos tak pcha...
Marek Gierlinski
Ewa Pawelec napisała:
:> do Shapiro, Lightman & Eardley, Astrophys. J., 204, 187 (1976).
:Jak widze rok to od razu wiedne - nawet jezeli kiedykolwiek bylo u nas w
:bibliotece to przekazali juz do Jagiellonki, a stamtad wyciagnac
:cokolwiek, umf...
Nie sądzę, żeby ApJ w ogóle u was był. Zapraszam do nas, czyli do
Obserwatorium Astronomicznego UJ. Tam ApJ jest od niepamiętnych czasów. :-)
Ewa Pawelec
> Nie sądzę, żeby ApJ w ogóle u was był. Zapraszam do nas, czyli do
> Obserwatorium Astronomicznego UJ. Tam ApJ jest od niepamiętnych czasów. :-)
nas"??? Inna rzecz, ze szybciej cos z WSP wyciagne, tamtejsi astronomowie
maja z nami bliskie kontakty...
J. Sikorski
Marek Gierlinski <gi...@camk.edu.pl> wrote:
>
>Ewa Pawelec napisała:
>
>:> do Shapiro, Lightman & Eardley, Astrophys. J., 204, 187 (1976).
>
>:Jak widze rok to od razu wiedne - nawet jezeli kiedykolwiek bylo u nas w
>:bibliotece to przekazali juz do Jagiellonki, a stamtad wyciagnac
>:cokolwiek, umf...
>
>Nie sądzę, zeby ApJ w ogóle u was był. Zapraszam do nas, czyli do
>Obserwatorium Astronomicznego UJ. Tam ApJ jest od niepamiętnych czasów. :-)
>
Astrophys. J. z lat 1972 - 1996 jest dostepny przez siec
pod adresem:
http://adsabs.harvard.edu/article_service.html
mozna przeczytac sobie na ekranie lub wydrukowac dowolne prace
jesi tylko zna sie ich wspolrzedne.
J. S.
Ewa Pawelec
> Astrophys. J. z lat 1972 - 1996 jest dostepny przez siec
> pod adresem:
> http://adsabs.harvard.edu/article_service.html
Pawel F. Gora
>
> Marek Gierlinski <gi...@camk.edu.pl> wrote:
> > Zapraszam do nas, czyli do
> > Obserwatorium Astronomicznego UJ.
> nas"???
Bo CAMK to takie dziwne zwierzę, że niby w Warszawie, a niektórzy
jego pracownicy fizycznie przebywają i pracują w innych miejscach.
U nas, czyli w Instytucie Fizyki UJ, dwa pokoje ode mnie
i piętro nad tobą, przez parę lat siedzieli ludzie, którzy mieli
etaty z CAMKu, choć pod prawie (zajęcia!) każdym innym względem
byli "normalnymi" pracownikami Instytutu.
Paweł Góra Three Laws of Thermodynamics:
Institute of Physics 1. You can't win.
Jagellonian University 2. You can't break even.
Cracow, Poland 3. You can't even quit the game.
Ewa Pawelec
> Bo CAMK to takie dziwne zwierzę, że niby w Warszawie, a niektórzy
> jego pracownicy fizycznie przebywają i pracują w innych miejscach.
Rozumialabym jakies obserwatorium w Nevadzie, ale Krakow... No dobra,
przyswajam wiadomosc :-)))
Hanna Nowakowska
> i piętro nad tobą,
Pawel, a co Ty robisz? Bo Ewa & Co maja takie sliczne lasery i lusterka i
szklane banki (bańki) do wytwarzania jakiejs absurdalnie niskiej
temperatury, a Ty? Jestes teoretykiem czy eksperymentatorem, a jesli tak,
to czym sie bawisz? :-)
Hanka
Marek Gierlinski
Ewa Pawelec napisała:
:Pawel F. Gora <go...@if.uj.edu.pl> wrote:
:
:> Bo CAMK to takie dziwne zwierzę, że niby w Warszawie, a niektórzy
:> jego pracownicy fizycznie przebywają i pracują w innych miejscach.
:Rozumialabym jakies obserwatorium w Nevadzie, ale Krakow... No dobra,
:przyswajam wiadomosc :-)))
A co, KRAKÓW CI SIĘ NIE PODOBA??? 8-(
A tak poważnie to jest dokładnie na odwrót: ja jestem pracownikiem OAUJ, ale
siedzę sobie w CAMK-u. Na zesłaniu. Tymczasowo.
Marek Gierliński
gi...@camk.edu.pl
http://www.oa.uj.edu.pl/~gier
-- Frailty, thy name is woman! ---
Ewa Pawelec
> -- Frailty, thy name is woman! ---
To a'propos?
Marek Gierlinski
Ewa Pawelec odparła:
:> -- Frailty, thy name is woman! ---
:To a'propos?
A tak się jakoś podpisidło wygenerowało... Różne mam sygnaturki, tak dla
urozmaicenia.
Marek Gierliński
gi...@camk.edu.pl
+++++++++++++++++++++++++++
Kobieta jest jak przekład literacki --
-- im piękniejsza, tym mniej wierna
PS. A propos czego?
Pawel F. Gora
> Pawel, a co Ty robisz? [...]
> Jestes teoretykiem czy eksperymentatorem, a jesli tak,
> to czym sie bawisz? :-)
Teoretykiem, także numerykiem. Chaos, procesy stochastyczne
(patrz pl.sci.fizyka :-), ale też trochę mechaniki kwantowej
i zastosowań do biologii. A ostatnio głównie uczę studentów
[sam nie wiem, czy mam w tym miejscu postawić :-) czy :-(].