양자 터널링을 통해 핵 반응을 진행할 수 없다면 태양은 어떻게 될까?


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양자 터널링이 없다면 우리 태양은 현재 에너지를 생산할만큼 뜨겁거나 무겁지 않을 것입니다. 그렇다면 양자로부터 양자 터널링없이 태양의 온도 나 질량은 태양으로부터받는 것과 동일한 에너지를 유지하기 위해 무엇 이었을까요?



나는 당신의 훌륭한 질문의 제목을 자유롭게 편집했습니다. 마음에 들지 않으면 롤백하십시오.
— Rob Jeffries

양자 터널링이 없다는 것은 불확실성 원칙이 없음을 의미합니다. 나는 여기에 어떤 대답이 있는지를 확신하지 못합니다!
— adrianmcmenamin

답변:


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5M⊙

M/R

그러면 (적어도) 두 가지 가능성이 있습니다.

10−15e2/(4πϵ0r)=1.442.3×10−13

3kT/210kT1.5×109

1.5×107

이러한 별의 중력과 밀도는 태양보다 훨씬 높기 때문에 정수압 평형은 매우 높은 압력 구배를 필요로하지만 온도 구배는 대류에 의해 제한 될 것이므로 온도가 매우 중앙에 집중된 코어가 있어야합니다. 푹신한 봉투. 간단한 비례 관계를 통해 작업하기 나는 광도가 거의 변하지 않을 것이라고 생각합니다 ( 휘도 질량 관계 참조. 그러나 광도가 고정 질량에서 반경에 의존하는 방법을 고려 하십시오 ). 반지름 수축 계수의 그러나 두 번째 가능성을 고려해야하기 때문에 이것은 학문적 일 수 있습니다.

h3

4πμe3h3(6GRμme5)3/2mu5/2M1/2=1,
μeμmemuμe=1μ=0.5
(RR⊙)≃0.18(MM⊙)−1/3

∼

M−1/3MM⊙이보다 더 큰 것은 핵이 약화되지 않으면 서 태양 반경의 약 10 분의 1의 반경에서 핵 연소를 시작할 수 있습니다. 흥미로운 가능성은 몇 개의 태양 덩어리에서 핵이 실질적으로 퇴화 될 때 핵 점화에 도달 할만큼 충분히 수축하는 물체의 종류가 있어야한다는 것입니다. 이는 반응 속도의 온도 의존성이 충분히 극단적인지 여부에 따라 런 어웨이 "수소 플래시"로 이어질 수 있습니다.

지금까지 올해 최고의 질문. 누군가가 이러한 아이디어를 테스트하기 위해 시뮬레이션을 실행했으면 좋겠습니다.

편집 : 포스트 스크립트로서 물론 터널링과 같은 양자 효과를 무시하는 동시에 별을 지원하기 위해 퇴행 압력에 의존하는 것은 이상합니다! 양자 효과를 완전히 무시하고 태양과 같은 별이 무너지게하려면 최종 결과는 반드시 고전적인 블랙홀 일 것입니다.

더 고려할 필요가있는 또 다른 요점은 작지만 훨씬 더 뜨거운 별들에서 방사선 압력이 어느 정도의지지를 제공 할 수 있는가 이다.


훨씬 더 큰 별에 도달 할 때까지 방사선 압력은 문제가되지 않습니다. 방사선 압력 효과에 의존하는 것은 불투명도가 크게 변하지 않을 것 (특히 매우 뜨겁고 이온화 된 경우)이 온도가 중요하지 않다고 가정 할 때 광량 대 질량의 비율입니다. L이 매우 높아지지 않는다면, 현재 상황과 크게 다르지 않다고 생각합니다. 1-10 태양 질량 범위의 별들은 지금과 달리 방사선 압력을 포함 할 필요가 없습니다. .
— Ken G

Pg/Pr∝M−2ρ5/3T4T∝M/RPg/Pr∝M−7/3R−1Pg/Pr∝M2/3

@KenG 물론 비례의 상수를 겪어야하고 당신이 옳다고 생각하지만, 일단 별이 떨어지면 표준 주 계열성 별에 사용되는 인수는 더 이상 적합하지 않습니다.
— Rob Jeffries

가스가 변질되면 방사선 압력이 중요 할 가능성이 훨씬 낮아지고 온도가 너무 낮아집니다. 따라서 융합 터널링이없는 우주 (그리고 나는 쿨롱 장벽에 대한 분석과 어떤 종류의 별이 핵융합을 달성하는지에 대한 더 높은 질량으로의 이동에 동의합니다)은 1-10 태양 질량 범위의 별을 가질 것입니다. 우리는 그렇고 실제로는 그렇지 않습니다.
— Ken G
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