Размышления ядерщика о механизмах хяс


Градиенты плотности пены и неустойчивость



страница12/17
Дата14.08.2022
Размер2,15 Mb.
#188336
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17
Связанные:
Размышления ядерщика о механизмах ХЯС
000e42b7-af487ab5, 000e42b7-af487ab5

Градиенты плотности пены и неустойчивость


П оскольку мы уже определились с геометрией обоих кварков, возвратимся к проблеме 1-го каскада первичного нуклеосинтеза или механизму и условиям рождения протона. В теоретической физике ЭЧ и КМ широко (и плодотворно!) используются понятия операторов рождения и уничтожения, перехода из одного состояния в другое. Попробуем наполнить их физическим содержанием исходя из свойств и структуры идеальной пены. Для реальных пен очень важен такой параметр как кратность или влажность. Это безразмерный параметр, характеризующий долю жидкой фазы в некотором объеме, большем объема одиночной ячейки. Его можно также определить как массовую плотность пены ρ, если нам известна плотность жидкости (массой газовой фазы пренебрегаем) и кратность пены.
В реальных пенах ρ редко бывает постоянной (в практике за постоянство этого параметра борются производители пенообразных материалов).
Рис. 13. Фото градиента плотности в среде реальной пены за счет разной толщины каналов Плато-Гиббса. Результирующая сил поверхностного натяжения, действующая на произвольный элемент объема жидкости, направлена в сторону большей плотности! Она инициирует в пене коллапс жидкой фазы.
Неустойчивость пены приводит к временной и пространственной эволюции плотности, что вызывает появление градиентов ρ. На рис. 13 изображена структура градиента ρ в реальной пене. Сущность ρ заключается в том, что изменяется объем одиночных, пространственно разделенных каналов. Это приводит к тому, что симметричный профиль (цилиндрического типа) меняется на асимметричный. Силы поверхностного натяжения, направленные перпендикулярно к поверхности, действуют на все элементы объема жидкости внутри канала. Легко видеть, что суммарный эффект либо равен нулю, либо направлен по градиенту плотности.
Это необычайно важное свойство статической геометрии пены. Силами поверхностного натяжения и давлением внутри ячеек жидкость «выдавливается» из областей с малой плотностью в зоны с большей ее концентрацией, увеличивая существовавший контраст. Мы имеем типичный пример процесса с положительной обратной связью по типу катастрофы. Даже если жидкость первоначально покоилась, все равно возникают ее потоки, направленные к области локализации повышенной влажности. В случае наличия некоторого начального движения жидкой фазы, градиенты плотности все равно будут управлять динамикой этих потоков, инициируя ее коллапс. (рис. 13) .


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17




База данных защищена авторским правом ©psihdocs.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница