Processing math: 100%

Pole grawitacyjne a czas reakcji w Słońcu

Pytanie

Pyta karol

Czy pole grawitacyjne we wnętrzu Słońca powoduje, że reakcje zachodzą w nim dłużej?

Odpowiedź

Odpowiada Leszek Czechowski

Jak rozumiem chodzi o wpływ efektów relatywistycznych. Bo oczywiście duże ciśnienie w środku Słońca też jest związana z dużą siłą grawitacji.

Gęstość materii w środku Słońca wynosi ok. 160 000 kg m^{-3}. Przyspieszenie grawitacyjne wewnątrz gwiazdy podobnej do Słońca może wynosić ok. 100-1000 razy więcej niż ziemskie. Według ogólnej teorii względności Einsteina czas t_0 w polu grawitacyjnym ciała o masie M i w odległości r od tego ciała wyraża się wzorem:

t_0=t_f\sqrt{1-\frac{2GM}{rc^2}}

gdzie stała grawitacji G=6,67 \cdot 10^{-11} N m^2 kg^{-2}, prędkość światła w próżni c=3\cdot 10^8 m/s, t_f czas daleko od ciała. Zakładając nawet, że większość masy Słońca jest skupiona w kuli o średnicy r=10^8 m otrzymujemy, że czas w odległości r różni się od czasu daleko od Słońca jedynie o czynnik 0,99998518. A więc nie jest to czynnik decydujący o procesach w Słońcu. Większą rolę ten efekt teorii Einsteina pełni wewnątrz białych karłów i w gwiazdach neutronowych.