Связь гравитации/энергии

Я понимаю, что гравитация - это не энергия, а сила, но мой вопрос вращается вокруг того, приводит ли присутствие гравитации во Вселенной к непрерывному количеству энергии в результате коллапса, вызванного гравитацией, и возникающего в результате взрыва, который происходит в звездах / новых, как пример ?

Может ли этот процесс массы, сжимающейся в результате гравитации в звезды, а затем взрывы/новые звезды, которые происходят позже только для того, чтобы снова сопровождаться новым циклом сжатия, продолжаться бесконечно, почти как «вечное движение»?

Ответы (2)

... мой вопрос вращается вокруг того, приводит ли присутствие гравитации во Вселенной к непрерывному количеству энергии, например, из-за коллапса, вызванного гравитацией, и в результате взрыва, который происходит в звездах / новых звездах?

См.: « Поскольку гравитация безгранична, можем ли мы использовать ее как бесконечный источник энергии? »

«Если я подниму шар для боулинга на вершину холма и отпущу его, шар упадет, ускорится и, кажется, наберет энергию. Разве это не тот случай, когда гравитация передает энергию шару для боулинга? Нет. Опять же, гравитация - это просто сила, поэтому она просто описывает, как взаимодействуют объекты. Энергия, которую мяч проявляет в виде падающего движения, исходила от моих мышц, когда я поднимал шар для боулинга на вершину холма, а не от гравитации. Гравитация просто обеспечивает способ временно хранить энергию в объекте».

и

кинетическая энергия, которая выходит из резинки (насколько она щелкает), в точности равна потенциальной энергии, которую вы вкладываете в нее с помощью мышц (насколько вы ее растягиваете). Поднимать объект против силы тяжести — все равно, что натягивать резиновую ленту».

Может ли этот процесс массы, сжимающейся в результате гравитации в звезды, а затем взрывы/новые звезды, которые происходят позже только для того, чтобы снова сопровождаться новым циклом сжатия, продолжаться бесконечно, почти как «вечное движение»?

В чем «вечный двигатель» терпит неудачу, так это в том, что они теряют энергию, а не производят достаточно энергии, чтобы работать и поддерживать себя.

См. Статью Википедии о кристаллах времени или вечном двигателе :

«Вечный двигатель — это движение тел, которое продолжается бесконечно. Вечный двигатель — это гипотетическая машина, которая может бесконечно выполнять работу без источника энергии. Этот тип машины невозможен, так как он нарушил бы первый или второй закон термодинамики.

Эти законы термодинамики применимы даже в очень больших масштабах. Например, движения и вращения небесных тел, таких как планеты, могут казаться бесконечными, но на самом деле они подвержены многим процессам, которые медленно рассеивают их кинетическую энергию, таким как солнечный ветер, сопротивление межзвездной среды, гравитационное излучение и тепловое излучение, поэтому они не будут продолжать двигаться навсегда .

Таким образом, машины, извлекающие энергию из ограниченных источников, не будут работать бесконечно, потому что они приводятся в движение энергией, запасенной в источнике, которая в конечном итоге будет исчерпана. Типичным примером являются устройства, работающие от океанских течений, чья энергия в конечном итоге поступает от Солнца, которое само в конечном итоге сгорит. Были предложены машины, работающие от более неясных источников, но они подчиняются тем же неотвратимым законам и в конечном итоге выйдут из строя.

В 2017 году были обнаружены новые состояния материи, кристаллы времени, в которых в микроскопическом масштабе атомы компонентов находятся в постоянном повторяющемся движении, что соответствует буквальному определению «вечного движения». Однако они не являются вечными двигателями в традиционном смысле и не нарушают законы термодинамики, потому что они находятся в своем квантовом основном состоянии, поэтому из них нельзя извлечь энергию; у них есть «движение без энергии».

Сложный процесс звездной эволюции объясняется на сайте Википедии:

«Звездная эволюция — это процесс изменения звезды с течением времени. В зависимости от массы звезды ее время жизни может варьироваться от нескольких миллионов лет для самой массивной до триллионов лет для наименее массивной, что значительно больше, чем возраст Вселенной. В таблице показано время жизни звезд как функция их масс. Все звезды рождаются из коллапсирующих газовых и пылевых облаков, часто называемых туманностями или молекулярными облаками. В течение миллионов лет эти протозвезды приходят в состояние равновесия, становясь так называемыми звездами главной последовательности.

Ядерный синтез питает звезду большую часть ее жизни. Первоначально энергия генерируется слиянием атомов водорода в ядре звезды главной последовательности. Позже, когда преобладание атомов в ядре становится гелием, звезды, подобные Солнцу, начинают синтезировать водород вдоль сферической оболочки, окружающей ядро. Этот процесс заставляет звезду постепенно увеличиваться в размерах, проходя стадию субгиганта, пока не достигнет фазы красного гиганта. Звезды с массой не менее половины массы Солнца также могут начать генерировать энергию за счет синтеза гелия в своем ядре, тогда как более массивные звезды могут синтезировать более тяжелые элементы вдоль ряда концентрических оболочек. Как только у такой звезды, как Солнце, заканчивается ядерное топливо, ее ядро ​​схлопывается в плотный белый карлик, а внешние слои выбрасываются в виде планетарной туманности. Звезды, масса которых примерно в десять и более раз превышает массу Солнца, могут взорваться сверхновой, когда их инертные железные ядра коллапсируют в чрезвычайно плотную нейтронную звезду или черную дыру. Хотя Вселенная еще недостаточно стара, чтобы хоть один из самых маленьких красных карликов достиг конца своей жизни, звездные модели предполагают, что они будут постепенно становиться ярче и горячее, прежде чем закончится водородное топливо и они станут маломассивными белыми карликами».

Вселенная расширяется (Источник: №1 , №2 , №3 ), и жизненный цикл звезды не всегда зависит от себя. Это оставляет пару дыр в вашем ведре: масса не увеличивается (новая материя не создается), и это увеличивает расстояние, уменьшая ее гравитацию, и # 2, жизненный цикл звезды не является замкнутым циклом, иногда материя ускользает и недоступна для повторного использования.

Звездная эволюция

Масса увеличивается от нижнего левого угла к верхнему левому углу, а время увеличивается слева направо внизу. Не каждое выделение материи, которое становится звездой, эволюционирует в другое выделение в следующем цикле, некоторые остаются сконденсированными в течение длительных периодов времени, а некоторые расширяются и теряются в этой области; с расширением Вселенной не увеличивающийся запас материи перераспределяется во все большее пространство.

@Elliot - Добро пожаловать. Я надеюсь, что ничего не пропустил.

Процесс не продолжается бесконечно. Большинство звезд главной последовательности становятся белыми карликами, где они держатся в основном за счет вырождения электронов и остывают навсегда.

Более массивные звезды эволюционируют в нейтронные звезды (при поддержке вырождения нейтронов), а самые массивные становятся черными дырами, которые ничем не поддерживаются. Гравитация схлопывает их в точку.

спасибо за лаконичный ответ по делу. Вот это я и искал, где "потеря" и "трение" в системе крах-взрывание-крах. Так что, в конце концов, далеко-далеко в будущем Вселенная будет просто кучей белых карликов, нейтронных звезд, черных дыр и т. д. без активных звезд, как мы видим сегодня....?