Избыток энтропии

Избыток энтропии может быть результатом фазового перехода жидкость — пар. Л.Чернаи из Университета шт. Миннесота предполагает, что события развиваются в следующей последовательности: на ранней стадии столкновения (во время сжатия) часть энергии удара переходит в теплоту парообразования, необходимую для совершения фазового перехода. При последующем расширении некоторые нуклоны испаряются и становятся свободно движущимися частицами газа. Однако, когда нуклоны покидают область интенсивного нагревания, ядерности вещество снова конденсируется в жидкость с выделением скрытой теплоты парообразования. Именно высвобождение этой энергии и приводит к избытку энтропии; действительно, вклад в энтропию за счет фазового перехода мог бы быть больше, чем за счет первоначального нагревания и сжатия.

ИЗВЕСТНЫЕ виды сильно сжатого ядерного вещества нестабильны: они могут существовать только при непрерывном подводе энергии, чтобы теснее прижимать нуклоны друг к другу, а когда силы сжатия исчезают, ядерное вещество немедленно вновь расширяется. На языке математики это означает, что кривая, которая задается уравнением состояния, растет с увеличением плотности. Однако закона природы, который требовал бы, чтобы кривая возрастала бесконечно, нет. Она может иметь второй минимум, соответствующий стабильной конфигурации нуклонов при больших плотностях ядерного вещества. Будучи однажды созданной, такая конфигурация может существовать без непрерывно поддерживаемого давления. Первыми, кто начал обсуждать гипотезы о существовании таких «изомеров плотности», были А. Бодмер из Аргоннской национальной лаборатории, Т.Ли и Г. Вик из Колумбийского университета и А, Б. Мигдап из Института теоретической физики им. Л.Д.Ландау АН СССР.

Для лучшего понимания проблемы изомеров плотности полезна аналогия с обычным веществом — в данном случае с твердыми фазами углерода. При атмосферном давлении наиболее стабильной кристаллической формой углерода является графит; его можно сжимать, а когда давление снимают, графит возвращается к первоначальной плотности. Но если приложенное

давление превзойдет определенный порог, атомы углерода перестроятся в новую, более плотную геометрическую конфигурацию — алмаз. При низком давлении алмаз метастабилен: он не является формой углерода, отвечающей наименьшей энергии, но энергетический барьер препятствует его превращению в графит.

 

 

 

0 Коментариев

Вы можете быть первым =)

Оставить коментарий