Устойчивость вращающихся масс жидкости - Литтлтон Р.А.
ISBN 5-93972-062-5
Скачать (прямая ссылка):
сохраняют своей индивидуальности и не отталкиваются подобно бильярдным
шарам - и, похоже, они не способны сохраниться в том виде, в каком это
предполагал Джинс. Но даже преодолев эту трудность, остаётся возражение
по поводу того, что угловой момент критической формы Якоби заметно
меньше, чем момент двух равных или сравнимых масс, находящихся в
устойчивом орбитальном движении вокруг друг друга (см. таблицу VI, стр.
221), и различие это будет увеличиваться ещё и за счёт введения
эксцентриситета с целью удержания меньшей массы за границей приливной
неустойчивости.
Несмотря на то, что эти идеи Джинса достаточно запутаны, тем не менее
может возникнуть случай, когда форма Якоби становится обыкновенным
образом неустойчивой, и небольшое возмущение в конечном итоге приведёт к
её делению на две массы. Такое деление всё-таки произойдёт, когда
одиночная система обладает большим угловым моментом, чем ей это
необходимо для существования в виде устойчивой массы. Масса должна каким-
то образом избавиться хотя бы от части углового момента, и его передача
орбитальному движению разделившихся частей является, очевидно, вполне
возможным способом выхода из этой ситуации. Кроме отделения части массы,
никакого другого физически возможного способа решения этой проблемы
никогда не предлагалось. Но и в этом случае всё ещё необходимо
разобраться в проблеме, касающейся столкновений и воссоединений частей.
Если для простоты исследования допустить деление на две массы, то
единственный путь избежать последующего их слияния такой: первоначальная
скорость деления должна быть настолько большой, чтобы удалить части на
бесконечность, т. е. они должны иметь начальную скорость разделения,
сравнимую с гиперболической1. Если бы с самого начала этого не произошло,
то столкновение и воссоединение масс обязательно привели бы к диссипации
энергии и сделали бы систему более неустойчивой, чем до сих пор.
(Окончательным результатом действия диссипации из-за столкновения было бы
увеличение плотности, а это было бы равносильно возрастанию углового
момента без изменения плотности.) Далее следовало бы деление с большей
интенсивностью, пока не был бы достигнут такой уровень распада, чтобы
части разлетались с гиперболической скоростью. Судя по всему, другого
пути перехода системы к но-
1 Для удаления масс на бесконечность достаточно потребовать и
параболической скорости. - Прим. ред.
214
Глава X
вому состоянию неизменного устойчивого движения не существует. В таком
случае каждая часть станет отдельной устойчивой вращающейся системой, а
относительная скорость в конечном итоге1 уменьшится до постоянного
значения.
Мало кому известен тот факт, что заключение, сделанное Джинсом (Problem
of Cosmogony, 1919; Astronomy and Cosmogony, 1929) относительно
устойчивости двумерных грушевидных фигур ошибочно. Действительно, в 1902
году2 Джинс объявил, что цилиндрический (двумерный) грушевидный ряд
обладает вековой устойчивостью. (Похоже, именно это заключение послужило
сильной поддержкой соответствующему заключению Дарвина для трёхмерного
ряда.) На этом основании вполне естественным было предположение о том,
что дальнейшая эволюция вдоль грушевидного ряда, по крайней мере на
начальном этапе, с постепенным углублением перетяжки действительно
существует, что в конечном итоге и приведёт к делению на две массы.
Подобные расчёты в двумерном случае могли бы быть проведены с достаточной
степенью точности. Но много лет спустя, в 1916 году3, Джинс вкратце
отмечает, что его прежнее вычисление момента инерции двумерной груши в
действительности было неверным из-за простой вычислительной ошибки и что
исправленное значение влечёт за собой неустойчивость. Это существенное
уточнение не упоминалось в книгах 1919 и 1929 годов, хотя устойчивость
данных форм обсуждалась именно в них. Тем более удивительно, что Джинс
оставляет (как мы видели выше) основные выводы своей работы 1902 года
неизменными и вновь утверждает, что масса будет развиваться вдоль
неустойчивого ряда^15).
Подводя итоги по проблеме распада как первопричины возникновения двойных
звёзд, отметим следующее: даже если все эти чрезвычайно сомнительные
первоначальные допущения смогли бы дать необходимые условия для её
подтверждения, динамические аргументы привели бы нас к выводу, что
неустойчивый процесс не может привести к образованию двойных систем,
состоящих из двух сравнимых масс, находящихся в орбитальном движении
близко друг к другу. Если в до-
1 Курсив наш. Действительно, расхождение масс с постоянной скоростью воз-
можно только в асимптотическом пределе на бесконечном расстоянии друг от
друга. - Прим. ред.
2Phil. Trons: 200 А, р. 26. (авт.)
3Там же, 217 А, р. 28. (авт.)
Приложение к космогонии
215
полнение ко всему вспомнить, что сама теория звёздной эволюции, в которой
распад имеет решающее значение, в огромной степени зависит от допущений и
предположений о внутренней структуре и источнике энергии звёзд, о которых
