Quiz Neutronensterne

Hallo Freunde, seit langer Zeit habe ich mal Zeit und Gelegenheit gefunden und werde wieder neue Quizzes erstellen.

Habt ihr Interesse an einem zweiten, dritten oder eventuell vierten Teil des Neutronensterne-Quiz? Wie ihr wisst gibt es ja diverse Arten von Neutronensternen. Wie könnte man eventuell behandeln. Falls ja: Schreibt mir bitte unter diesem Beitrag eure Meinung.

Es fängt leicht an und ab der 10. Frage wird es schwieriger. 

Quiz - Neutronensterne ==>    

Viel Spaß 
 

Ich habe mich nochmal bei der KI versichert:
Heutzutage wird der Radius eines typischen Neutronensterns (mit einer Masse von etwa 1,4 Sonnenmassen, in der modernen Astrophysik sehr präzise auf einen Bereich von ca. 11 bis 13 Kilometern geschätzt.

Die Angabe von ca 20 km ist veraltet.

Nachtrag:
Aber da hatte ich Tomaten auf den Augen, im Quiz wird ja ganz korrekt nach dem Durchmesser gefragt, ich habe automatisch Radius gelesen.

Im Quiz ist nicht der Radius gemeint, sondern der Durchmesser. Dieser liegt circa bei 20 bis 25 km.
www.aei.mpg.de/372545/how-big-is-a-neutron-star (Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik)

Danke für deine Mühen. Korrekturen sind immer willkommen, da ich ja keine Physik oder Astronomie studiert habe.

Neutronensterne sind absolut faszinierende Spielwiesen, um die SRT und ART "nachzuweisen". Magnetare und Pulsare sind noch unglaublicher durch ihre zusätzlichen Eigenschaften.
Nun, schwarze Löcher sind zwar noch extremer, aber am Ende sieht man hier eben doch nur noch schwarz.

(Ich musste hier über 30 Mal editieren, weil mein Browser nicht so gut wollte  ).
 

Aber das mit dem Durchmesser ist besonders interessant, weil man früher nur die einfache Rechnung über Druck und UR machte.
Inzwischen ist man sich aber sicher, dass hier die starke Kernkraft eine besondere Rolle spielt:
sie ist zunächst anziehend, bei hoher Dichte aber abstoßend und stabilisiert den NS daher zusätzlich.

Meinst du den Fermi-Druck als Neutronengas?  Auf einem Bestimmten Radius von x-Femtometern fängt es an, abzustoßen**.
Bin grad ziemlich beschäftigt, leider kann ich es nicht KI`en. Ich weiß aber noch, dass es um das Oppenheimer-Irgendwas-Gesetz geht, das bei 0,7 Sonnenmassen die Grenze im Maximum hat. 
Bei der hohen Dichte handelt es sich ja um das **Pauli-Hotel, das sich dann später natürlich stabilisiert. Ansonsten gäbe es ja dann ein schwarzes Loch am Ende.
Nostalgie. Ich war mal fest in der Materie drin. Traurig, dass ich zumindest rechnerisch so ziemlich das meiste wieder vergessen habe.
 

Mustafa schrieb:

Meinst du den Fermi-Druck als Neutronengas?

Nein, das ist der "normale" Mechanismus.

Aber durch die hohe Dichte entstehen Kernkräfte, die bei extremer Dichte abstoßend wirken.

Fₛ = ∇ Vₛ = -C_F·αₛ.(E²)·ℏ·c/r² +k_C starke Kraft zwischen Quarks (k_C=0,89 GeV/fm) (QFD) 36,9 {Cornell}-Potential
k_C = (0,42e+9)²F_eV = 1,764e+17·F_eV = 1,432e+5 N = ~π·ℏ·c/rp² "sigma","k" starke Kraft Quark-Gluon-Kopplungsstärke, (string tension) (Wilson loop expectation value) (confinement) {Regge} trajectories (930 MeV/fm=149002 N) ([0,42 GeV]² = 0,89 GeV/fm)

Bemerkenswert ist eben das Minuszeichen in der Formel (-C_F), das mit 1/r² in der Nähe in die Höhe schießt, während die Anziehung k_C konstant bleibt, weil die Quarks sich bündeln. (üblich sollte das Minuszeichen allerdings für Anziehung stehen, das muss ich mal korrigieren)

Du hast geschrieben,
Fₛ = ∇Vₛ = −C_F · αₛ · E² · ℏ · c / r² + k_C 

Hast du  vielleicht statt klein k (stringspannung) hast du K_C kolumb-Konstante genommen, oder die Elektrodynamik direkt auf die starke Kraft übertragen?


Wie dein Denkfortschritt war, weiß ich nicht, aber
- die elektrische Feldstärke gehört nicht in die Formel, sonst ist das Ergebnis keine Kraft F.
- Außerdem gehört die Coulomb-Konstante k_C aus der Elektrostatik auch nicht in die Formel. Hast du k_C mit String-Spannung k verwechselt? 
- Die Kraft ist gleich - dV/dr. Das heißt, die Kraft zeigt ja, wie stark sich die Energie ändert, wenn der Abstand sich ändert. Das Minuszeichen bedeutet hier, dass die Kraft bergab zeigt.
Jetzt k mal r ableiten, dann wird daraus −k. Das Minus vor k heißt ja, dass die Kraft die Quarks zusammenzieht. k bleibt selbst aber positiv

Jedenfalls gehört so Sachen aus der Elektrodynamik wie E² und k_C gar nicht in die kraftformel rein. Wie gesagt kommt da nachher sonst überhaupt gar kein kraft F raus. 

Richtig sollte dann eigentlich Fₛ = −C_F · αₛ · ℏ · c / r² - k sein. 
Der grüne Bereich zeigt, dass je kleiner der Abstand ist, desto größer die Kraft, und die Spannung (String) -k sagt hier, egal wie groß der Abstand ist, die Anziehung bleibt konstant. 

Wenn die Energie (k x r) (Stringspannung mal Entfernung) so groß ist, dass es für ein neues Quarkpaar 2 × mc² (2-fache der Masse mal c²) reicht, dann reißt das Band.
Bei: (k · r) = (2 mc²) 

--> Deshalb kommen Quarks ja nie einzeln in der Natur vor.

Für heute soll's mal genug sein. Ich bin müde.
Ich musste mir hier schon viel Zeit lassen, ich hatte vieles vergessen und lag auch öfters falsch und es hat gedauert, bis ich wieder reinkam. Die KI habe ich auch fragen müssen. 

PS: Die Mal-Zeichen musste ich mir kopieren und einfügen. Wir haben keinen im-Editor.

Mustafa schrieb:

Hast du  vielleicht statt klein k (stringspannung) hast du K_C kolumb-Konstante genommen, oder die Elektrodynamik direkt auf die starke Kraft übertragen?

k ist korrekt, aber bei mir hat das in der Regel einen Index, hier nach Cornell. Die Coulomb Konstante ist bei mir zum Unterschied kC.

Mustafa schrieb:

Richtig sollte dann eigentlich Fₛ = −C_F · αₛ · ℏ · c / r² - k sein.
Der grüne Bereich zeigt, dass je kleiner der Abstand ist, desto größer die Kraft, und die Spannung (String) -k sagt hier, egal wie groß der Abstand ist, die Anziehung bleibt konstant.

Wenn die Energie (k x r) (Stringspannung mal Entfernung) so groß ist, dass es für ein neues Quarkpaar 2 × mc² (2-fache der Masse mal c²) reicht, dann reißt das Band.
Bei: (k · r) = (2 mc²)

Vollkommen richtig, und da bin ich einem Fehler aufgesessen. Ich habe die Vorzeichen des Potentials versehentlich direkt für die Kräfte eingesetzt, aber bei d(1/r)/dr dreht sich das Vorzeichen nochmals um, mit der Folge, dass beide Terme anziehend sind.

Die Abstoßung entsteht erst durch Zentrifugalkraft aus dem Rotationspotential, das mit 1/r² geht und somit als Ableitung zu einer Kraft mit 1/r³ wird. Dies überwiegt dann die beiden anderen Terme auf sehr kurzen Distanzen.