Астрономия

Реаксияҳои химиявӣ дар аллотропҳои карлики сафед ва карбон

Реаксияҳои химиявӣ дар аллотропҳои карлики сафед ва карбон


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Мецмончаҳои сафед асосан аз карбон ва оксиген иборатанд. Ба андешаи ман, онҳо барои гарм кардани элементҳо дар шакли молекулавӣ хеле гарм ҳастанд ва аз ин рӯ аксуламалҳои кимиёвӣ ба амал намеоянд (ман фикр мекунам, ки CO2 дар натиҷа низ дар чунин ҳарорат ва фишори баланд вайрон мешавад). Ман ду саволи марбут ба ин додам:

1) Пас аз якчанд миллиард сол, метавонад WD ба қадри кофӣ хунук шавад, то реаксияҳои кимиёвиро устувор созад, ки дар натиҷа CO2 истеҳсол мешавад.

2) Бо назардошти он, фишор ва ҳарорат хеле баланд аст, пас аз чанд миллиард сол, аллотропияи карбон чӣ гуна хоҳад буд (Оё мо дар оянда алмос дар осмон дорем;)

Ман бо назардошти зичии шадиди карликҳои сафед шубҳа дорам (ба гумонам, зичии карликҳои сафед бо мурури замон тағир намеёбанд), агар ягон сенария имконпазир бошад.


Мецмончаҳои сафед ҷисмҳои ба андозаи Замин мебошанд, аммо массаи онҳо ба Офтоб монанд аст. Зичии маъмулии дохилӣ $ 10 ^ {9} $ то $ 10 ^ {11} $ kg / m $ ^ {3} $ мебошанд.

Мецмончаҳои сафед ҳамчун ядрои контрактии ситораҳои бузурги асимптотикӣ таваллуд мешаванд, ки барои оғози синтези карбон хеле гарм намешаванд. Онҳо ҳароратҳои марказии ибтидоии $ sim 10 ^ {8} $ K доранд, ки бинобар хуруҷи нейтрино зуд (миллионҳо сол) ба якчанд $ 10 ^ {7} $ K коҳиш меёбад.

Як нуктаи муҳим бояд гуфт, ки пас аз он, даруни як карлики сафед тақрибан изотермӣ. Ин аз он сабаб аст, ки электронҳои вайроншуда, ки дастгирии фишорро таъмин мекунанд, инчунин роҳҳои миёнаи озоди мутақобилаи пароканда доранд ва аз ин рӯ, гармигузаронӣ хеле баланд аст.

Берунии карлики сафед назар ба ботин омили 100 хунуктар аст. Пастшавии ҳарорат дар болои ниҳони хеле борик ба амал меояд (эҳтимолан 1% қисми берунии карлики сафед), ки дар он ҷо гази вайроншуда ба сатҳи ғарқшаванда табдил меёбад.

Ин қабати берунӣ ба мисли кӯрпаи изоляторӣ амал мекунад ва миқдори хунуккунии карликҳои сафедро хеле дароз мекунад. Аз ҳарорати дохилӣ, ба монанди $ 3 маротиба 10 ^ {7} $ K, то 5 $ маротиба 10 ^ {6} $ K хунук шудан миллиард сол ва ё он қадар вақт лозим аст ва пас 10 миллиард соли дигар то тақрибан $ 10 ^ {6} хунук мешавад. $ K, ва чунин карликҳои сафед, ки бояд аз ситораҳои аввалине пайдо шаванд, ки бо массаҳои пешгузаштаи 5 то 8 массаи офтобӣ таваллуд шудаанд, авотарин карликҳои сафед дар Галактика хоҳанд буд.

Дар ин ҳароратҳо имкони ба реаксияҳои кимиёвӣ гузаштани карбон вуҷуд надорад, он комилан ионизатсия мешавад; ядрохои карбон ва оксиген дар торҳои кристаллӣ дар ин зичӣ қарор доранд ва дар иҳотаи гази электронии вайроншуда мебошанд. Он ҷо аст шаҳодат медиҳанд, ки кристаллизатсия тавассути астеросейсмологияи баъзе аз карликҳои азими сафеди пурқувват сурат мегирад.

Ҷузъиёти сохтори кристаллӣ дар ин ашё номаълум аст ва мавзӯи таҳқиқоти назариявӣ. Бо вуҷуди ин, алмос карбонати холис аст ва карахтҳои сафед омехтаи карбон / оксиген мебошанд. Душвориҳои дигар дар он аст, ки раванди кристаллӣ метавонад бо ҷудосозии ҷозибаи карбон ва оксиген ҳамроҳӣ кунад, то ядрои ботинӣ нисбат ба ядрои берунӣ бойтар аз оксиген бошад.

Ғояҳои аслӣ ин буданд, ки шакли кристаллӣ ба куб дар маркази бадан бошад, аммо имконоти дигари мураккабро омехтаи карбон ва оксиген боз мекунанд. bcc Карбон аллотропи нави карбон хоҳад буд ва ба алмос монанд нест - ин роҳи зичтари ба тартиб даровардани ядроҳо мебошад.

Таҳрир: Барои посух додан ба як нукта дар шарҳҳо. Ҳатто агар шумо интизор шавед, ки триллионҳо сол ва иҷозат диҳед, ки гуруснаҳои сафед ба ҳазорҳо ва ҳатто садҳо дараҷа хунук шаванд, ки шумо гумон мекунед электронҳо дубора ба ҳам бирасанд ва химия ба амал ояд, ин тавр нест. Дар гази электронии вайроншуда, энергияи маъмулии Ферми электронҳо, дар муқоиса бо eV-keV ҳолатҳои электронии басташуда, MeV ё каме аст ва ин аз ҳарорат комилан мустақил аст. Ҳамин тавр, зичии миқдори зиёди электронҳо кафолат медиҳад, ки онҳо ҳеҷ гоҳ бо ядроҳои карбон аз нав муттаҳид намешаванд (назарияе, ки бори аввал онро Котари 1938 таҳия кардааст).


Реаксияҳои химиявӣ дар аллотропҳои карлики сафед ва карбон - астрономия

Дар саҳифаҳои гузашта мо марҳилаҳои аввали корҳои эҷодии Худо & rsquosро баррасӣ кардем. Вай оламро дар дурахши дурахшони энергетикӣ ба вуҷуд овард, сипас осмонро дароз кард, то оташи сӯзонро ба гази гидрогенӣ хунук кунад ва дар ниҳоят вазниниро барои ташаккули гази гидроген ба ситораҳо ва галактикаҳо истифода бурд. Аммо ин танҳо оғози эҷодиёти ӯ буд. Чӣ тавре ки мо мебинем, ки дар оянда чӣ гуна аст, ситорагон дар нақшаи провайдерии Худо ва фароҳам овардани шароити зиндагӣ барои онҳо нақши муҳим доштанд. Ҳаёти биологӣ хонаи сайёра ва гуногунии унсурҳои химиявиро талаб мекунад, ки ҳеҷ кадоми онҳо дар олами ибтидоӣ мавҷуд набуданд. (Тавре ки шумо дар аввали ин боб дар хотир доред, давраи нуклеосинтези пас аз чанде пас аз таркиши Бузург ба вуқӯъ наомадааст, то ки гидрогенро ба унсурҳои вазнинтар табдил диҳад.) Барои фаҳмидани равандҳое, ки Худо барои тайёр кардани хона барои мавҷудоти зинда фармоиш додааст, мо бояд тафтиш кунем, ки вақте пиронсолон мемиранд ва мемиранд, чӣ мешавад.

Ҷараёнҳои конвексия аз дохили офтоб & rsquos маводи гармтарро ба рӯи худ мебаранд, ки пайваста бо алангаҳои азим падидор мешавад, зеро плазмаи фавқулодда мисли ҳубобчаҳо дар деги оби ҷӯш берун мезанад. Азбаски плазма электро гузаронанда аст, офтоб инчунин бо майдонҳои пурқудрати электрикӣ ва магнитӣ чарх мезанад, ки таъсири ҳайратангез ба бор меоранд.

Ситораҳои ҷавон бо ҳамроҳшавии ҳастаии гидроген, ки ба воситаи раванди сӯхтани гидроген оҳиста-оҳиста ба гелий мубаддал мешаванд, нерӯ мегиранд. Гидроген воқеан нест фурӯзон ба маънои оддӣ, албатта. Раванде, ки & ldquohydrogen фурӯзон & rdquo реаксияи химиявӣ нест, он як қатор мураккаби реаксияҳои ҳастаӣ ва равандҳои фаноро дар радиоактив мебошад, тавре ки дар боби 5 дидем:

Дар аввал, сӯхтани гидроген дар наздикии маркази ситора ба амал меояд, ки дар он ҷо фишор ва ҳарорат аз ҳама баландтар аст. Ҷараёнҳои радиатсионӣ ва конвексия гармиро ба сатҳи рӯи замин интиқол медиҳанд, ки дар он ҷо плазма каме сард мешавад, зеро он энергияро дар шакли рӯшноӣ медиҳад. Ситораҳоро дар ин марҳилаи аввали ҳаёт меноманд, зеро онҳо дар қатори каҷе, ки пайдарпайии & ldquomain & rdquo дар ҷадвали & mdasha хобидааст, ки ситорашиносон барои таснифи намудҳои гуногуни ситорагон истифода мебаранд. Марҳилаи асосии пайдарпайии ҳаёти ситораҳо муддати тӯлонӣ, одатан миллиардҳо солро дар бар мегирад. Офтоб тақрибан панҷ миллиард сол фурӯзон буд ва дар ҳоли ҳозир бо гидроген дар нимароҳ аст! Аммо дар ниҳоят, сӯзишвории гидрогенӣ тамом мешавад. Пас аз он чӣ рӯй медиҳад, аз массаи ситора вобаста аст.

диаграммаи Гертспрунг-Рассел

Диаграммаи Гертспрунг-Рассел барои таснифи намудҳои гуногуни ситораҳо истифода мешавад. Тири меҳвари амудӣ равшаниро (равшании мутлақ) ифода мекунад. Тири меҳвари уфуқӣ нишондиҳандаи рангҳоро (синфи спектралӣ) ифода мекунад, ки ҳарорати сатҳи ситораро & rsquos нишон медиҳад. Ҳарорати ашё рангҳои радиатсияи ҳароратии онро муайян мекунад, ки инро мо дар боби 2 дидем. Ҳар нуқта дар ин граф ситораеро ифода мекунад, ки равшанӣ ва индекси рангаш чен карда шудааст.

Массаи ситора аксар вақт дар воҳидҳои даъват ифода карда мешавад. Як массаи офтобӣ ба массаи офтоб баробар аст, тақрибан 1,99 & маротиба 10 30 кг. Ситораҳои аз ҳама хурдтарин, ки тақрибан аз 0,01 то 0,5 массаи офтоб ва ба ибораи дигар, аз 1% то 50% массаи офтоб мебошанд. Азбаски миқдори сурхҳо массаи нисбатан кам доранд, ҳарорат ва фишори дохилии онҳо барои нигоҳ доштани синтези ҳастаӣ ба қадри кофӣ баланд аст. Табдили гидроген ба гелий оҳиста, чунон оҳиста сурат мегирад, ки ситораи сурхчаи сурх метавонад триллионҳо солро бидуни сӯзишворӣ тамом кунад! Ҳеҷ кас дақиқ намедонад, ки ҳангоми бо сӯзишворӣ тамом шудани як карлики сурх чӣ ҳодиса рӯй медиҳад, зеро ин ҳеҷ гоҳ мушоҳида нашудааст: ҳатто қадимтарин сурхчаҳои сурх ҳанӯз ҳам гидроген фаровон боқӣ мондаанд.

Proxima Centauri: як карахши сурх

Ситораи наздиктарин, Proxima Centauri, як карахтаи сурх аст. Гарчанде ки он ҳамагӣ чор соли нур аст, барои дидани телескоп хеле хира аст. Мардчаҳои сурх ситораҳои маъмултарин дар галактика мебошанд, аммо ягонтоаш ба чашми оддӣ дида намешавад.

Ситораҳои каме калонтар, ба монанди офтоб, гидрогенро бо суръати тезтар ба гелий табдил медиҳанд. Дар ниҳоят, дар атом ҳидроген барои нигоҳ доштани реаксияи меёфтагӣ хеле кам аст. Ҳангоми хомӯш шудани оташдони ҳастаӣ фишори берунӣ дар ҳаста коҳиш меёбад ва кашиши ботинии вазнинӣ ядро ​​хурдтар мекунад. Ин фишурда ҳарорати аслӣ ва ҳароратро нисбат ба оне ки дар марҳилаи пайдарпаии асосӣ буд, хеле гармтар мекунад, ба тавре ки гармии он реаксияи нави ҳамроҳшавӣ дар қабати тунуки гидрогенро дар атрофи ядрои гелий меафрӯзад. Таркиши энергия аз ин қабати сӯзонандаи гидроген ва ҳамроҳ бо гармии иловагии ядрои фурӯпошӣ боиси болоравии қабатҳои болоии ситора ба берун мегардад. Ситорае дар ин марҳила ҳамчун маълум аст. Вақте ки офтоб ба як азимҷуссаи сурх мубаддал мешавад, ончунон калон варам мекунад, ки сатҳи он даври Меркурий, Зӯҳра ва ҳатто ҳатто Заминро фаро хоҳад гирифт! (Воҳима накунед. Ин панҷ миллиард соли дигар ба вуқӯъ хоҳад омад ва замин ҳеҷ гоҳ ният надошт, ки ба ҳар ҳол хонаи доимии мо шавад. Замин хонаи доимии мо нест, тавре ки Исо шарҳ дод (Юҳанно 14) ва баъзе далелҳои Навиштаҳо вуҷуд доранд, ки ҳатто худи коиноти ҷисмонӣ абадӣ хоҳад буд. Масалан, Ишаъё 34: 4 ва Ваҳй 6: 14-ро бубинед.)

Дар охири марҳилаи бузурги сурх, ядрои торафт зичтар гарм мешавад, то ки гелийро ба бериллий ва сипас ба карбон тавассути як қатор реаксияҳо, ки онро се зарра алфа (ионҳои гелий-4) -ро ба як карбон табдил медиҳанд, номбар кунанд. атом:

Баъзе атомҳои карбон бо гелий пайваст шуда, оксигенро ба вуҷуд меоранд ва агар ситора массаи кофӣ дошта бошад, метавонад элементҳои вазнинтар ба вуҷуд оянд. Ин реаксияҳо зуд рух медиҳанд ва таркишҳои азими энергияро ба амал меоранд. Ситораи миранда ба ларзиш шурӯъ мекунад ва қабатҳои болоии онро метарконад ва ядрои хурд, вале шадидро гарм мекунад. Абрҳои газҳои хориҷшуда аз ҷониби ситора ба самти берун паҳн мешаванд ва боди ситоравӣ ба фазо ҳаракат мекунанд. Дар натиҷа тумани хурд ба номи а. Туманнокиҳои сайёра бо сайёраҳои воқеӣ ҳеҷ иртибот надоранд, аммо онҳо ба сайёраҳое монанд буданд, ки дар асри ҳаждаҳум бори аввал онҳоро тавассути телескопҳои камқувват мушоҳида мекарданд.

Вақте ки қабатҳои берунии ситора ба фазо пароканда шуданд, танҳо ядрои луч боқӣ мондааст. Дар ин марҳила, ситора а номида мешавад. Як карахши сафед нисбат ба офтоб як миллион маротиба хурдтар аст (аз рӯи ҳаҷм) аз андозаи Замин & mdashyet он чунон зич фишурда шудааст, ки вазнаш метавонад то 1,4 массаи офтобӣ бошад. Ситора & ldquodead & rdquo ба он маъно аст, ки ҳамаи реаксияҳои ҳастаӣ ҷараёни худро идома додаанд, аммо он миллионҳо ё миллиардҳо сол дурахшон мекунад, зеро энергия аз гармии боқимонда тадриҷан дур мешавад.

Тахаллуси Helix бо лақаби & ldquoEye of God номида шудааст, ва он яке аз туманҳои наздиктарини сайёраҳо мебошад. Абре, ки ба чашм монанд аст, аз ситораи марказӣ ҳангоми аз бузургҷуссаи сурх ба карлики сафед гузаштан хориҷ карда мешавад. Ранги кабуд дар минтақаи марказӣ флуоресси оксиген дар нури ултрабунафши ситора мебошад. Рангҳои сурх дар наздикии канорҳо аз гидроген ва нитроген мебошанд. Барои маълумоти иловагӣ дар бораи туманнокии Helix, инҷоро бинед. Қарз: NASA, ESA ва C.R. O'Dell (Донишгоҳи Вандербилт) Ин акси таркибӣ аз тасвирҳое, ки телескопи кайҳонии Хаббл дар соли 2003 бардоштааст, таҳия шудааст. Акси аслӣ дар инҷост. Ман рангҳоро каме мувофиқ кардам, то ба ин акси намоёни сабук, ки тавассути телескопи заминӣ гирифта шудааст. Ман инчунин ба баъзе ситорагон таъсири алангагирии линзаро илова кардам.

Ин & rsquos сарнавишти маъмулии ситора дар байни 0,5 то 8 массаи офтобӣ аст: онҳо қабатҳои берунии худро дар охири марҳилаи бузурги сурх мепартоянд ва сипас ҳамчун карликҳои сафед пажмурда мешаванд. Ситораҳои вазнин аз ҳашт массаи офтобӣ як чизи каме назаррасро ба амал меоранд: онҳо пеш аз расидан ба марҳилаи карлики сафед метарканд! Ситораҳои карахши сафед низ метавонанд дар шароити муайян мунфаҷир шаванд. Ҳарду намуди таркишҳо унсурҳои вазнинтареро ба вуҷуд меоранд, ки барои коинотро ба макони зисти мувофиқ барои ҳаёт табдил додан лозим аст, тавре ки мо дар саҳифаи оянда мебинем.


Фотосинтез

Frank Krahmer / Getty Images

Растаниҳо реаксияи химиявиро бо номи фотосинтез ба кор мебаранд, то ки диоксиди карбон ва обро ба ғизо (глюкоза) ва оксиген табдил диҳанд. Ин яке аз маъмултарин реаксияҳои кимиёвии ҳаррӯза ва инчунин яке аз муҳимтаринҳост, зеро ин аст, ки чӣ гуна растаниҳо барои худ ва ҳайвонот ғизо истеҳсол мекунанд ва гази карбонро ба оксиген табдил медиҳанд. Муодилаи реаксия чунин аст:


Реаксияҳои химиявӣ дар аллотропҳои карлики сафед ва карбон - Астрономия

Офтоб дар набарди байни кашиши ботинии вазнинӣ ва фишори берунии радиатсия таваллуд шудааст. Ҳарду рақиб дар мубориза ғолиб набуданд, зеро пирӯзӣ дар мувозинати қувваҳост. Ҷозиба ситораи навро дар якҷоягӣ нигоҳ дошт. Пайвастшавии гидроген ба гелий энергияеро таъмин кард, ки қувваи берунии он фурӯпоширо нигоҳ дошт. Офтоби мо бетағйир нест, аммо бо вуҷуди ин, ин тавозунро дар тӯли чоруним миллиард сол нигоҳ дошт.

Сӯхтани гидроген
Дар баробари аксари ситорагон, ки мо дар осмони шаб мебинем, Офтоб a пайдарпаии асосӣ ситора, гидрогенро дар ядрои худ месӯзонад. Ин ҳамчун сӯхтани ангишт намесӯзад, ки ин реаксияи химиявист. Сӯхтани гидроген як реаксияи ҳастаист, ки дар он чор ядрои гидроген пайваст шуда, як ядрои гелий месозанд. Ядрои гелий назар ба чор ядрои гидроген камтар масса дорад, зеро як қисми масса дар реаксия ба энергия мубаддал мешавад. Муодилаи машҳури Эйнштейн E = mc 2 ба мо мегӯяд, ки чӣ қадар энергия. Ин маротиба зиёд будани суръати рӯшноӣ дар чоркунҷа аст. Ин нерӯи зиёд аст.

Ҳол он ки водороди Офтоб абадӣ нахоҳад буд. Пас чӣ мешавад?

Сӯзонидани гидрогении пӯст
Вақте ки гидроген дар ядро ​​тамом мешавад, реаксияҳои ҳастаӣ қатъ мешаванд. Дигар фишори радиатсионӣ барои мувозинати кашиши ҷозиба вуҷуд надорад. Ядро ба коҳиш оғоз мекунад. Ин охири пайдарпаии асосӣ аст, аммо ин охири ситора нест.

Суқути ҷозиба гармии назаррасро ба амал меорад - ҳамин тавр кӯдаки Офтоб ба дараҷае гарм шуд, ки ҳамаи ин миллиардҳо сол пеш дар синтези ҳастаӣ шурӯъ кард. (Ба мақолаи gStarbirth h нигаред). Ва вақте ки ядро ​​фурӯ меравад, он гармии кофӣ барои оғоз карданро медиҳад сӯзондани ниҳонӣ. Дар қабати ниҳонӣ қабати Офтоб дар берун аз ҳаста аст.

Бузург сурх
Офтобе, ки ҳоло мо медонем, ҳамчун а тасниф карда мешавад карахт зард. Ҳангоми аз пайдарпаии асосӣ рафтан ядрои он хурдтар ва зичтар хоҳад шуд, аммо қабатҳои болоии он аз ҳисоби фишори радиатсионии сӯхтани садаф васеъ мешаванд. Андозаи калонтари он онро равшантар хоҳад кард. Аммо ҳарорати он паст мешавад, зеро энергия ба майдони калонтар паҳн шудааст. Ин а мешавад бузурги сурх.

Меркурий ва Зӯҳраро Офтоби васеъшаванда фурӯ мебарад. Замин метавонад боқӣ монад, аммо зиндагӣ нахоҳад монд, зеро баҳрҳо ҷӯш мезананд ва қишр об мешаванд.

Вақте ки ядрои фурӯрафта ба қадри кофӣ гарм мешавад, якбора қувваи барқ ​​ба амал меояд, ки онро a ном мебаранд дурахши гелий. Пас омехтаи гелий дар ядро ​​ба тавлиди карбон ва оксиген шурӯъ мекунад. Ин нисбат ба синтези гидроген бештар энергия мебарорад, бинобар ин дар байни радиатсияи ядрои гармтар ва вазнинии ситораи калонтар мувозинати нав ба даст меояд. Офтоби сӯзонандаи гелий боз ҳам бештар варам карда, ба мадори ҳозираи Миррих мерасад.

Сӯхтани гелий тақрибан 100 миллион солро дар бар хоҳад гирифт - ба монанди миллиардҳо сол сӯхтани гидроген. Аммо карбон дар бадани шумо ва оксигене, ки шумо нафас мекашед, аслан аз як ситораи бузурги сурх ба вуҷуд омадааст, ки кайҳо мурд.

Ҳангоме ки гелий нест мешавад, дубора фурӯравии ядро ​​оғоз меёбад. Офтоб он қадар азим нест, ки ба ҳарорати барои сӯзондани карбон зарурӣ бирасад, бинобар ин, ин хеле охири он аст.

Туманнокии сайёра
Бо вуҷуди ин, ин ҳанӯз охири он нест. Бисёр ёдраскуниҳои намоёни марҳилаҳои охири ситора ба монанди Офтоб мавҷуданд. Аҷибтаринаш ташаккули а туманагии сайёра.

Ядрои бузурги сурх ба курраи хурд афтодааст, аммо қабатҳои беруна хориҷ карда мешаванд, зеро кашиши ҷозибаи ядро ​​мавқеи онро дар ин қабатҳои дур суст мекунад. Дигар омилҳо, аз қабили химияи ситора ва майдони магнитии он, газро ба ҳалқаҳо ё шаклҳои гуногуни аҷибе, ба монанди тасвири телескопи кайҳонии Ҳаббл дар бораи тумани чашми гурба, ташкил медиҳанд. Туманнокӣ медурахшад, зеро он аз гармии ядрои фурӯпошӣ қувват мегирад.

Туманнокии сайёра бо сайёраҳо ҳеҷ иртибот надорад. Бо назардошти телескопи худ баъзе аз ин парокандаҳоро дида, астрономи асри ҳаждаҳум Вилям Гершел дискро ба монанди сайёраҳо дид ва номаш дармонда монд.

Мецмонхонаи сафед
Аммо он чӣ аз ядрои хурдшуда аст? Он ягон реаксияи ҳастаӣ надорад, ки онро бар зидди ҷозиба дастгирӣ кунад, аммо он ба ҳеҷ чиз табдил намеёбад. Он боқимондаро бо номи а ташкил медиҳад карахтӣ сафед. Гарчанде ки массаи ситора дошта бошад ҳам, он аз Замин хеле калонтар нест. Моддаи оддиро ба ин андоза фишурдан мумкин нест, аммо як карахши сафед аз моддаҳои экзотикии дар Замин дида нашуда сохта шудааст. Агар шумо қошуқи онро ҷамъ карда метавонистед, вазнаш тақрибан понздаҳ тонна мешуд.

Вақте ки Офтоб як карлики сафед аст, он аз карбон ва оксиген сохта мешавад ва электронҳои вайроншуда. Маҳз электронҳо дар ин ҳолати ғайриоддӣ дастгирӣ кардани карлики сафед бар зидди фурӯпошии минбаъда мебошанд. Дар ситораи афтода, кӯшиши вазнинӣ барои торафт наздиктар кардани онҳо бо фишори зоҳирӣ муқовимат мекунад фишори таназзули электронҳо. Ин дар ниҳоят кореро иҷро мекунад, вақте ки реаксияҳои ҳастаӣ барои муқовимат ба кашиши вазнинӣ вуҷуд надоранд.

Мецмонхонаи сиёҳ
Гарчанде ки карахши сафед гармӣ тавлид нахоҳад кард, он дар ибтидо аз суқути ҷозиба хеле гарм аст - аз ин рӯ он сафед аст. Пас аз он, ба ҷуз салқинӣ дигар коре нахоҳад шуд. Вақте ки он тамоми энергияи гармии худро паҳн мекунад, соҳаи хунук ва торики карбон, оксиген ва электронҳои вайроншуда боқӣ хоҳад монд. Бо вуҷуди ин, карликҳои сафед чунон суст хунук мешаванд, ки Коинот барои ҳар кадоме аз онҳо синну сол надорад, аммо ба карликҳои сиёҳ табдил ёфтаанд.

Ҳуқуқи муаллифии мундариҷа ва нусхаи 2021 аз ҷониби Мона Эванс. Ҳамаи ҳуқуқ маҳфуз аст.
Ин мундариҷаро Мона Эванс навиштааст. Агар шумо хоҳед, ки ин мундариҷаро ба таври дилхоҳе истифода баред, ба шумо иҷозати хаттӣ лозим аст. Барои тафсилот бо Мона Эванс тамос гиред.


Реаксияи нави кимиёвӣ метавонад фаҳмонад, ки чӣ гуна ситорагон ташаккул меёбанд, таҳаввул мешаванд ва оқибат мемиранд

Донишманди Донишгоҳи Дакотаи Шимолӣ Марк Ҳоффман нусхаи Ҷустуҷӯи Ситораҳоро ба коинот хеле пеш мебарад - роҳи хеле тӯлонӣ.

Хоффман, кимиёшиноси ҳисоббарор ва ҳамкорони ӯ Треве Ҳелгакер, олими маъруфи Норвегия ва ҳаммуаллифон Э.И. Теллгрен ва К.Ланге, ки дар Норвегия низ кор мекунанд, ҳамкории сатҳи молекулавӣ кашф карданд, ки илм дар тӯли даҳсолаҳо дар ҳайрат афтода буд, аммо ҳеҷ гоҳ надида буд.

Ин кашфиёт, аз он бармеояд, ки метавонад муайян кунад, ки илм чӣ гуна ба ташаккули пайвастагии химиявӣ менигарад. Он инчунин ба саволҳо дар бораи он, ки дар ҷойҳое, ба монанди карликҳои сафед, ядрои зиччи ситорагон, ки ба охир расидани давраи зиндагии онҳо мегузарад, ҷавоб медиҳад.

"Мо як навъи нави пайвастагии кимиёвиро кашф кардем" гуфт Ҳофман, ки дар саросари ҷаҳон бо корҳои пешраваш дар назария ва моделсозии компютерии ташаккули пайвастагиҳои кимиёвӣ маъруф аст.

"Ин як изҳороти хеле ҷасур аст, аммо ман шуморо шӯхӣ намекунам! Ин як навъи тамоси нави пайвастагии кимиёвист, ки қаблан барои илм маълум набуд."

Хофман ва ҳамкорони ӯ китоби қоидаҳои кимиёвиро барои арзёбии он чизе ки дар осмони шаб рух медиҳад, дубора навиштанд. Сухан дар бораи посух додан ба саволҳои беохир меравад, аз он ҷумла ситорагон чӣ гуна ташаккул меёбанд, таҳаввул мешаванд ва оқибат мемиранд.

Кори онҳо инчунин сирри дар коиноти дур пайдо шудани баъзе пайвастагиҳоро фароҳам меорад. Ин кашфиёти муҳим дар мақолае дар шумораи ахири маҷалла ба назар мерасад Илм.

"Кашфиёти мо ба яке аз асрори астрофизика дар бораи спектри ситораҳои карахши сафед нигаронида шудааст" гуфт Ҳофман. "Мургчаҳои сафед спектри ғайриоддие доранд, ки гумон мекунанд, ки дар натиҷаи он гидроген ва гелийи полимершуда, ки албатта дар Замин рух намедиҳанд.

"Ин дар он ҷо имконпазир аст, зеро майдонҳои магнитӣ дар канорҳои сафед якчанд фармонҳои бузургтар аз ҳама чизҳое ҳастанд, ки дар Замин тавлид мешаванд."

Наздиктарин карлики сафед, Сириус В, як дугоники заиф ба ситораи дурахшони осмони шаб аст, Сириус А. Он тақрибан ба андозаи офтоби мо аст, аммо зичии миёнаи он дар як сантиметр мукааб 1,7 метр ё тақрибан 3000 аст фунт дар як қуттӣ ба андозаи мукааб шакар фишурда шудааст.

Хоффман ва дастаи ӯ раванди пайвастшавии магнитии байни масолеҳро тавсиф карданд. "Тахмин мезад, ки ин падида бояд вуҷуд дошта бошад, аммо касе далеле надошт ва касе ҳам то он даме, ки гурӯҳе, ки ман дар он қарор гирифтаам, ин равандро тасвир кунад - сохтори назариявӣ ва воситаҳои ҳисоббарорро барои ҳалли ин масъала надошт", - гуфт ӯ.

Дар рӯи замин, ҳатто таҷрибаҳои ҷасуртарини ҳарбӣ қуллаи эҳтимолан 1000 Tesla - миқдори қувваи магнитиро ба вуҷуд меоранд (магнити яхдон ҳазорон ҳиссаи як Tesla -ро тавлид мекунад). Аммо, масалан, дар Сириус В майдонҳои магнитӣ аз рӯи фармоиши 200,000 то 400,000 Tesla ҷойгиранд, ки барои муқобилат бо ҳамкории электронӣ, ки дар заминаи химия ва илмшиносии мо бартарӣ доранд, кифоя аст.

Чунин майдонҳои бузурги магнитӣ роҳи ба ҳам омадани атомҳоро мустақиман тағир медиҳанд ва метавонанд воқеияти кимиёвии дар Замин медонаро тағир диҳанд.

"Он чизе ки мо пеш аз кашф кардани ин чиз доштем, асосан модели коғазиву қалам иборат буд, ки дар олам чӣ мегузарад. Дар муқоиса бо он чизе, ки дар он ҷойҳо, ба монанди ситораҳои карахши сафед, майдонҳои магнитӣ мо метавонем дар ин ҷо тавлид кунем - ҳатто бо магнитҳои қавитарин - раҳмоваранд. "

"Мо рафтори дар назария асосёфтаро дар асоси принсипҳои ҷисмонии дар ҳамаҷо татбиқшаванда ба тариқи компютерӣ моделиронӣ кардем" гуфт Ҳофман.

Модели компютерии даста назарияи онҳоро дастгирӣ кард. Акнун ба зиммаи астрофизикҳо вогузор шудааст, ки моделро бо роҳи мушоҳидаи кӯҳнаи ситорагон бисанҷанд.


Карбон шишагин

Карбон шишагин ё карбон шиша як синфи карбони ғайритрафистист, ки ҳамчун маводи электрод дар электрохимия, инчунин барои тигелҳои ҳарорати баланд ва ҳамчун ҷузъи баъзе дастгоҳҳои сунъӣ васеъ истифода мешавад.

Аввалин бор онро Бернард Редферн дар миёнаи солҳои 1950 дар лабораторияҳои The Carborundum Company, Манчестер, Британияи Кабир истеҳсол карда буд. Вай барои таҳияи матритсаи полимерӣ барои инъикоси сохтори алмос қарор гирифта буд ва қатронеро (фенол) кашф кард, ки бо омодагии махсус бидуни катализатор гузошта мешавад. Бо истифода аз ин қатрон аввалин карбон шишагин истеҳсол карда шуд.

Тайёр кардани карбонҳои шишагин ба прекурсорҳои органикӣ ба як қатор табобати гармӣ дар ҳарорати то 3000 ° C дохил мешавад. Баръакси бисёр карбонҳои ғайритрафитӣ, онҳо барои газҳо ғайриқобили мегузаранд ва аз ҷиҳати химиявӣ бениҳоят инерт мебошанд, алахусус онҳое, ки дар ҳарорати хеле баланд омода карда мешаванд. Исбот карда шудааст, ки суръати оксидшавии баъзе карбонҳои шишагин дар оксиген, гази карбон ё буги об нисбат ба дигар карбонҳо камтар аст. Онҳо инчунин ба ҳамлаи кислотаҳо хеле тобоваранд. Ҳамин тариқ, дар ҳоле, ки графитҳои муқаррарӣ бо омехтаи кислотаҳои сулфат ва азоти консентратсияшуда дар ҳарорати хонагӣ ба хока мубаддал мешаванд, карбон шишагин, ҳатто пас аз якчанд моҳ, чунин табобат бетаъсир намемонад.


Реаксияҳои химиявӣ дар аллотропҳои карлики сафед ва карбон - астрономия

* Ситораҳои асосии пайдарпайи дурахшон нисбат ба ситораҳои пайдарпайи асосӣ азимтаранд

B & # 9giants нисбат ба ситораҳои пайдарпаии асосӣ азимтаранд

C & # 9giants аз миқдорҳои сафед назаррасанд

Ситораҳои асосии пайдарпайии D & # 9 назар ба карликҳои сафед азимтаранд

A & # 9 пеш аз мурдан дар зарфҳои онҳо гидроген намерасад

* B & # 9 дар натиҷа карбонҳоро дар зарфҳои худ месӯзонанд

C & # 9 ҳеҷ гоҳ гелийро дар зарфҳои худ сӯзонад

D & # 9 ҳеҷ гоҳ гидрогенро дар зарфҳои худ намесӯзонад

E & # 9 ҳаёти худро бо ҷудошавии уран истифода мебарад

E & # 9Ин ситораҳо вуҷуд надоранд

* A & # 9a абри гази наздик барои фурӯ рафтан ба ситораи нав

B & # 9a абри газ дар наздикии он барои пайдо кардани тумани сайёра

C & # 9Дигар ситораҳои наздик ба ситораҳои нейтрон ё сӯрохиҳои сиёҳ табдил ёбанд

D & # 9Дигар ситораҳои наздик, ки чун суперноваҳо метарканд

* A & # 9ҳама ситорагон қисми зиёди ҳаёти худро дар он ҷо мегузаронанд

B & # 9мураббӣ ситораҳои хеле наздик ба дунё омадаанд

C & # 9Дигар диаграммаҳо дар ситораи кадрҳо ситораҳои дигар гузошта нашудаанд

D & # 9Ситораҳои дигар хеле заиф ва диданашон душвор аст

E & # 9 ситораҳои дигар монеи баромадан аз диагонал мешаванд

A & # 9 дар байни ситораҳои дурахшоне, ки мо медонем

B & # 9 ба муносибати оммавӣ-равшанӣ итоат кунед

C & # 9 ба муносибати давра-равшанӣ итоат кунед

* D & # 9Озод мавҷҳои радио дар ду болори танг мебарояд

Маълумоти бештар барои ҷавоб додан лозим аст

A & # 9a диски ҳамвор мавод дар атрофи protostar

* B & # 9an густариши садафи газ дар атрофи ситораи миранда

C & # 9. бухоршавии сайёра, вақте ки ситора ба азимҷуссаи сурх мубаддал мешавад

D & # 9 ҳолати ниҳоии ситорае, ки андозаи хеле хурд дорад

E & # 9 як диски атрофи сайёра аст

A & # 9helium ба карбон пайваст шуда, энергия хориҷ мешавад

* B & # 9гидроген ба гелий пайваст шуда, энергия хориҷ мешавад

Молекулаҳои C & # 9 байниситоравӣ ба вуҷуд меоянд

Абрҳои D & # 9 байниситоравӣ ба пайдоиши ситораҳо шурӯъ мекунанд

A & # 9the protostar марҳилаи хеле кӯтоҳ аст

B & # 9 онҳо бо пиллаҳои газ ва чанг иҳота карда шудаанд

C & # 9 онҳо асосан дар инфрасурх паҳн мешаванд

Э & # 9ҳама он қадар дуранд, ки нур то ҳол ба мо нарасидааст

A & # 9электронҳо аз сатҳи чорум ба сатҳи дуввуми энергетикӣ ҳаракат мекунанд

B & # 9электронҳо аз сатҳи дуюм ба чоруми энергетикӣ ҳаракат мекунанд

C & # 9протонҳо дар гелии бетараф чархиши худро тағир медиҳанд

* D & # 9электронҳо дар гидрогени нейтралӣ гардиши худро тағир медиҳанд

Атомҳои E & # 9 гидроген ба як электрон дуввум илова карда, H -ро ташкил медиҳанд

A & # 9 истифодаи телескопҳои инфрасурх барои муайян кардани гази иондашуда дар абрҳо

B & # 9 бо истифода аз телескопҳои рентгенӣ радиатсияи рентгении молекулаҳои абрро мушоҳида кунед

* C & # 9 бо истифода аз радиотелескопҳо партоби CO аз абрҳоро мушоҳида мекунад

D & # 9by ҷустуҷӯи минтақаҳои зираки кабуд дар назди кластерҳои ситора

E & # 9by ҷустуҷӯи радиатсияи 21-см аз гидроген

I. бузургтарин дар ултрабунафш аст.

II. бузургтарин дар инфрасурх аст.

III. аз ҷониби гидроген ионизатсияшуда ба вуҷуд меояд.

IV. аз зарраҳои чанг ба амал меояд.

Синну соли E & # 9its аз диаграммаи кадрҳо ҳисоб карда намешавад

A & # 9, зеро гелий тарканда аст ва ҳангоми ба амал омадани реаксияҳои ҳастаӣ онро идора кардан имконнопазир аст

* B & # 9, зеро электронҳои таназзулёфта дар ядро ​​имкон намедиҳанд, ки ядро ​​ҳангоми гарм шуданаш васеъ шавад


КАФЕДРАИ ФИЗИКА ВА АСТРОНОМИЯ

Яке аз роҳҳои боэътимоди ба вуқӯъ пайвастани як физик дар тақрибан дар ҳама гуна ҷамъомадҳо ин иқтибос овардани Сир Эрнест Резерфорд (1871-1937), физики ҳастаӣ ва Лауреати ҷоизаи Нобел аст), ки замоне гуфта буд: "Ҳама илм ё физика аст ё ҷамъоварии штамп. "

Аз як тараф, ин иқтибос ба таври равшан карикатураи ҳаҷвӣ аст, алахусус бо назардошти он, ки Резерфорд ҷоизаи Нобелашро дар кимиё ба даст овард, на дар физика! Аз тарафи дигар, мазҳакаи кинои мазкур ба истиноди маккоронаи он ба як ҷанбаи воқеан фарқкунандаи физика вобаста аст: Физика аз ҳама илмҳо васеътар аст ва беш аз ҳар чизи дигар мехоҳад олами табииро ба таври маъмултарин шарҳ диҳад.

Миқёси беандозае, ки физикҳо меомӯзанд, ҳайратангезанд: астрофизикҳо галактикаҳоро то Замин меомӯзанд, ки масофаи онҳо (ба милҳо) пас аз рақами охирин ба 22 сифр ниёз дорад, дар ҳоле ки физикҳои зарра зарраҳои субатомиро чунон меомӯзанд, ки вазни онҳо (ба унсҳо) 35 сифрҳоро талаб мекунад пеш аз рақами аввал! Физикҳои оптикӣ спектроскопияи лазерии ултрафрасониро истифода мебаранд, то атомҳоро дар реаксияҳои кимиёвӣ, ки танҳо як миллионяки сония давом мекунанд, мустақиман мушоҳида кунанд, дар ҳоле, ки танҳо дар толор ҳамкорони онҳо метавонанд маълумотро дар бораи системаҳои дигари офтобӣ дар галактикаи мо омӯзанд, то беҳтар фаҳманд, ки чӣ гуна Замин худ 4,2 миллиард сол пеш ташкил шуда буд. Ҳеҷ як илми дигаре нест, ки ин қадар фазо, фазо ва материяро ба монанди физика дар бар гирад.

Дигар нишонаи фарқкунандаи физика таваҷҷӯҳи он ба дониши асосӣ мебошад. Мегуфтанд, ки ҷадвали даврии элементҳо химия аст, аммо фаҳмидани он, ки чаро элементҳо ҷадвали давриро дар ҷои аввал ташкил медиҳанд, физика аст. Физикҳо симметрияҳои пинҳониро, ки дар заминаи олами табиӣ қарор доранд, меҷӯянд ва мекӯшанд, ки онҳоро бо истилоҳоти универсалии имконпазир баён кунанд. Масалан, таҳқиқот дар соҳаи динамикаи ғайрихаттӣ нишон дод, ки намунаи бесарусомонии тапиши дил дар бемори сактаи қалб, ки аз аритмияи шадид дучор меояд, дақиқан ҳамон хосиятҳои математикиро дорад, ки крани обдор, дар нимароҳ дар байни хомӯш ва хомӯш мондааст, ки номунтазам пош мехӯрад . Ин диққат ба паси назар аз сатҳи боло барои ҳар як донишҷӯ, новобаста аз он ки онҳо физика ё астрономияро касби худ мекунанд, омӯзиши олиҷаноб аст.

Физикаи муосир

Сарҳади физика имрӯз дар соҳаҳои (хеле) системаҳои мураккаб, моддаҳои "мулоим", системаҳои наноскала, физикаи зарраҳо ва физикаи оптикаи квантӣ ва печиши квантӣ ҷойгир аст. Дар кафедраи мо факултетҳое мавҷуданд, ки дар ҳамаи ин соҳаҳо кор мекунанд. Дар физикаи наноскала мо чунин чизҳоро меомӯзем, ки чӣ гуна маводҳои мулоими органикӣ ҳангоми пайвастшавӣ ба материалҳои сахт дар сатҳи атом дароз мешаванд ва чӣ гуна динамикаи магнитшавии нанопарчаҳои магнитии якдастагӣ (яъне зарраҳо дар паҳнои нанометр) метавонад ба беҳтар шудани магнит мусоидат кунад технологияи сабт.

Факултаи зарраҳои физикаи мо дар болои бисёр масъалаҳои дорои аҳамияти асосӣ кор карда истодааст, ки яке аз ҷолибтаринаш ҷустуҷӯи ба истилоҳ "тербелиши нейтрино" мебошад. Дар кӯтоҳ, бисёр физикҳо чунин мешуморанд, ки як синфи муайяни зарраҳои субатомӣ бо номи нейтрино ҳангоми ҳаракат шахсияти доимиро нигоҳ намедоранд, балки ба ҷои онҳо дар байни "лаззатҳо" чарх мезананд & # 8211 чизе монанди мошин, ки ё Форд, Хонда, ё Saab, вобаста ба он, ки то чӣ андоза дар роҳ тай кардааст. (Ин мушкил физикҳои Ҷопонро водор кардааст, ки як детектори нейтриноро дар баландии 136 фут ва 145 фут дар атрофи худ сохта, дар 50,000 галлон об ва 11,200 қубурҳои фотомӯҳтаво дар камераи 3300 фут дар зери замин ҷойгир кунанд. Ин гуна дастгоҳҳои аз ҳад зиёд лозиманд, зеро нейтриноҳо бениҳоят зиёданд ошкор кардан душвор аст.)

Дар шимолу ғарбӣ, мо дар болои лоиҳае кор карда истодаем, ки он бо нури шадиди нейтриноҳо, ки аз тариқи замин тавассути Фермилаб, дар Чикаго то камераи ошкоркунии зеризаминӣ дар масофаи 600 мил дуртар аз минаи кӯҳнаи Судан дар наздикии Дулут, Миннесота равона карда мешавад, ба анҷом мерасад! Дар сурати муваффақ шудан, лоиҳа ба таври қатъӣ муайян хоҳад кард, ки нейтриноҳо "ҷарроҳӣ" мекунанд ё не ва агар ҳа, онҳо онро то чӣ андоза зуд иҷро мекунанд.

Астрономияи муосир

Имрӯз шояд вақти ҷолибтарин дар таърих астрофизик бошад. Кашфиётҳои технологӣ, ба монанди оптикаи мутобиқшавӣ барои телескопҳои азим (ки ба онҳо имкон медиҳад, ки аз дурахшони атмосфераи Замин ба хубӣ бинанд), детекторҳо ва асбобҳои кайҳонӣ дар атрофи гардиш ва усулҳои ченкунии ултра-дақиқ қобилияти моро барои азназаргузаронии Коинот дигаргун сохтанд. Танҳо дар даҳсолаи охир, мо шумораи зиёди сайёраҳои навро, ки дар атрофи ситораҳои атрофи худ давр мезананд, муайян кардем ва фаҳмидем, ки моддаи "муқаррарӣ" (тавре ки мо сохтаем) танҳо тақрибан 15% массаи Коинотро ташкил медиҳад. (85% -и дигараш асроромез аст, ба истилоҳ "Масъалаи торик".)

Барои таҳқиқи ин падидаҳо, факултаи астрофизикаи мо қариб дар ҳама ҷо: Чили, Аризона, Ҳавайӣ, фазои кайҳон, ҳатто Қутби Ҷанубӣ, рентген, ултрабунафш, оптикӣ, инфрасурх ва радиотелескопҳоро истифода мебаранд. (Мо се ихтисоси физикаи бакалаврӣ дар Қутби Ҷанубӣ мустақилона таҳқиқот гузарондем ва ба профессор Гилес Новак дар таҳқиқоти худ дар соҳаи магнитӣ дар маркази галактикаи Роҳи Каҳкашон кӯмак кардем.)

Факултаи астрофизикаи назариявии мо ҷисмҳои экзотикӣ, ба монанди сӯрохиҳои сиёҳ, ситораҳои нейтрон ва ситораҳои карахши сафедро бо роҳи ҳисоб кардани хосиятҳои онҳо бо истифода аз фарзияҳои муайян, сипас онҳоро бо мушоҳидаҳои таҷрибавӣ муқоиса мекунад. Логотипи "расмӣ" барои ин гурӯҳи тадқиқотӣ як ситораи карахши сафед дар мадор дар бораи ситораи бузурги сурх нишон дода шудааст, ки карахши зич дар канори ситораи сурх дар гирдоби азим газро кашида мегирад. This is because such objects do exist, and eventually, as too much mass pours down upon the white dwarf star, the dwarf collapses and then explodes with the energy of a hundred billion Suns. Such events are called supernovas, and they generate the heavy elements that make up ourselves and the Earth.

After Northwestern

The emphasis in physics and astronomy is always squarely on analytical thinking: the formulation of relevant questions, careful examination of the data, testing of alternative hypotheses, and the rigorous give-and-take of logical debate and discussion. These skills can serve students well in virtually any career, including research and development, medicine, law, journalism, computer science, business, and education. In addition, the strong emphasis upon the use of mathematics and computers allows physics/astronomy majors to move easily into any number of quantitative fields.

Historically, about 60% of the physics majors at Northwestern have chosen to pursue advanced degrees after graduation. Most of these degrees are in physics and astronomy, but include many other disciplines: law, business, medicine, and engineering. On average, physics majors score high on the MCAT and higher than other undergraduate majors on the LSAT (more data is available here). A rapidly growing area of graduate interest is medical physics, including nuclear medicine and diagnostic technology. 

Nationwide, over 90% of the students who pursue PhDs in physics or astronomy are fully supported as either research or teaching assistants throughout their entire graduate careers. They receive full tuition waivers and monthly stipends in return for part-time teaching or research. The very low cost of obtaining a graduate degree in physics or astronomy is one of the major incentives that leads the majority of physics bachelors to enter PhD programs. Afterwards, most PhDs enter careers in basic research in universities, government, or industry.

A recent survey of Northwestern physics/astronomy undergraduate alumni who chose not to attend graduate school revealed a remarkable diversity of career paths. The largest group, about 24% of the total, had become self-employed entrepreneurs, mostly in the areas of computer and engineering consulting. Other employment paths included industrial research and development, business management (often in technological companies), computing, government public-policy research, law, engineering, medicine, the military (with technical/engineering duties), technical sales (such as very expensive, very complex CAT-scan equipment), high-school teaching, accounting, museum or library work, police forensics, nonprofit social work, freelance writing, veterinary medicine, and stock brokerage.

Contact Information for the Director of Undergraduate Studies

Director of Undergraduate Studies
Professor Nate Stern
Phone Number:  847-467-0625
Office: Tech F245
E-mail: [email protected]

or, if Prof. Stern is not available:

Samantha Westlake, Undergraduate Program Assistant
Phone Number: 847-491-7650
Office: Dearborn 3A

Please submit inquiries to Samantha Westlake.


How does carbon dioxide react with limewater ?

Carbon dioxide reacts with limewater to form calcium carbonate, which precipitates out of the solution.

Explanation:

The reaction between limewater, which is a solution of calcium hydroxide, #"Ca(OH)"_2# , and carbon dioxide will result in the formation of an insoluble solid called calcium carbonate, #"CaCO"""_3# .

#Ca(OH)_(2(aq)) + CO_text(2(aq]) -> CaCO_(3(s)) darr + H_2O_((l))#

The solution will turn milky due to the fact that calcium carbonate is a white precipitate. This reaction is actually used to test for the presence of carbon dioxide.

An unknown gas is bubbled through a solution of calcium hydroxide - if the solution turns cloudy, then the unknown gas is carbon dioxide.

If you continue to bubble the carbon dioxide through the limewater another acid - base reaction occurs which results in the precipitate dissolving to give soluble calcium hydrogen carbonate:

This is how naturally ocurring acid rain is able to chemically erode limestone resulting in cave formation.

When this solution evaporates the reverse reaction occurs resulting in the formation of stalactites and stalagmites.

Read more about this reaction here:

A cool video on this reaction:


A “diamond-like star” in the lab. Diamond-like glass

Tantalizing information about a possible existence of diamond stars has recently refocused attention of the scientific community on the basic properties of carbon-rich planets and stars. Since the carbon-rich star types are known for a usual presence of oxygen, it is not clear how carbon and oxygen can co-exist under extreme PT-conditions at a C/O < 1 atomic ratio. Therefore, the significance of the fact that the “star” PT-conditions (7000–13,000 K, 40 GPa) have been reached and sustained for a relatively long period of time in the oxygen-rich medium of the continuously laser heated diamond anvil cell, resulting in an optically transparent carbon glass (diamond-like glass) and, subsequently, oxygen-rich solid carbon synthesis, is hard to overestimate. Moreover, our results suggest that pure carbon can co-exist with oxygen under the extreme PT-conditions and have potential to open up a new technological way for production of novel super-refractory alloys and materials.


Видеоро тамошо кунед: Драка карликов (Июн 2022).