Нейтронные звезды в художественной литературе

Нейтронные звезды — чрезвычайно плотные остатки звезд, переживших события сверхновых , — появляются в художественной литературе с 1960-х годов. Их огромные гравитационные поля и возникающие в результате экстремальные приливные силы постоянно находятся в центре внимания. Некоторые работы изображают нейтронные звезды как убежище экзотических инопланетных форм жизни , в то время как другие фокусируются на обитаемости окружающей системы планет . Слияния нейтронных звезд и их способность вызывать события вымирания на межзвездных расстояниях из-за огромного количества высвобождаемой радиации также иногда встречаются. Нейтроний , выродившееся вещество , из которого состоят нейтронные звезды, часто появляется в научной фантастике как материал, существующий вне них ; на самом деле он, скорее всего, не будет стабильным.

Фон

С тех пор, как была впервые выдвинута гипотеза, нейтронные звезды стали частью научной фантастики. [ Энциклопедия научной фантастики ] описывает эту терминологию как «широко используемую в научной фантастике». Действительно, нейтронные звезды и пульсары часто появляются как часть фона научно-фантастических рассказов. [...] Однако в таких случаях сюжет редко вращается вокруг их собственности, хотя существуют несколько исключений.

Элизабет Стэнуэй , 2024 г. ^{[ 1 ]}

Когда звезды заканчивается топливо, доступное для ядерного синтеза в ядре , она подвергается гравитационному коллапсу , поскольку внешнего давления больше нет, чтобы противодействовать внутренней силе гравитации. Для звезд, близких по массе к Солнцу , это приводит к образованию плотного звездного остатка , известного как белый карлик , но для более массивных звезд вместо этого это приводит к взрыву сверхновой . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} Большая часть массы звезды выбрасывается при этом взрыве, а судьба остатка ядра зависит от его массы: самые массивные из них коллапсируют в единственную точку, известную как сингулярность, и образуют черную дыру , а менее массивные образуют нейтронные звезды . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 4 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} В нейтронной звезде сила гравитации сжала атомы до такой степени, что пространство между протонами в ядре и электронами вокруг него исчезло, и они слились, образовав нейтроны . ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}^{[ 8 ]} Получающаяся в результате вырожденная материя, состоящая полностью из нейтронов, находящихся в непосредственной близости друг от друга, — нейтроний — имеет плотность порядка триллионов раз больше плотности обычного вещества и в миллионы раз выше плотности белого карлика. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} Когда звезда сжимается до гораздо меньших размеров, скорость ее вращения увеличивается вследствие сохранения углового момента ; первоначально период вращения составляет от долей секунды до нескольких секунд, а скорость замедляется по мере старения нейтронной звезды. Сочетание быстрого вращения и сильного магнитного поля нейтронной звезды производит электромагнитное излучение , направление которого быстро и циклично меняется, подобно свету маяка : такие объекты известны как пульсары . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

Гравитационные эффекты

Нейтронная звезда имеет массу, сравнимую с массой Солнца , но при этом сравнительно небольшой размер, порядка нескольких километров или миль, что приводит к чрезвычайно сильному гравитационному полю . ^{[ 1 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} Таким образом, поверхностная гравитация становится в миллиарды раз сильнее земной . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 4 ]} и объекты могут подойти настолько близко к своему гравитационному центру, что приливная сила — разница в силе притяжения, испытываемая ближним и дальним концом объекта, — может быть эквивалентна во многие тысячи или миллионы раз большей силе тяжести объекта. Земля. ^{[ 1 ]}^{[ 4 ]}^{[ 8 ]} В первом научно-фантастическом произведении , изображающем нейтронную звезду, Ларри Нивена рассказе « Нейтронная звезда » 1966 года, космический путешественник подвергается опасности, когда космический корабль приближается к нейтронной звезде слишком близко и приливные силы угрожают разорвать ее на части. ^{[ 1 ]}^{[ 3 ]}^{[ 6 ]}^{[ 8 ]} Артура Кларка Рассказ 1970 года « Нейтронный прилив » вращается вокруг разрушения космического корабля приливными силами нейтронной звезды. ^{[ 1 ]}^{[ 6 ]}^{[ 8 ]} Помимо того, что чрезвычайная гравитация нейтронных звезд представляет собой опасность, она используется для гравитационных маневров в романе Грегори Бенфорда 1978 года «Звезды в саване » и для экспериментов, связанных с искажением времени, в эпизоде 1988 года « Звездный путь: Следующее поколение » « Мы всегда будем ». Иметь Париж ». ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

Жизнь

Некоторые авторы предполагали экзотические формы жизни, которые могли бы населять нейтронные звезды. ^{[ 1 ]} В романе Роберта Л. Форварда 1980 года «Яйцо дракона» и его продолжении 1985 года «Звездное землетрясение» инопланетный вид живет на поверхности нейтронной звезды. Из-за экстремальных условий окружающей среды с точки зрения гравитации и температуры эти формы жизни сильно сплющены, а их биология и структура основаны на сильносиловых взаимодействиях между атомными ядрами, а не на электромагнитных взаимодействиях между целыми атомами в повседневной химии; в результате биохимические процессы происходят в гораздо более короткие сроки, и цивилизация развивается очень быстро. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 9 ]} Точно так же в романе Стивена Бакстера 1993 года «Поток» изображены микроскопические виды, живущие внутри нейтронной звезды. ^{[ 1 ]}

В других работах рассматривается обитаемость систем нейтронных звезд, а не самих нейтронных звезд; поскольку образование нейтронных звезд является побочным продуктом событий сверхновых, любая жизнь, существовавшая в системе до этого момента, вряд ли выживет, и жизнь должна будет либо развиваться заново, либо впоследствии прибыть откуда-то еще. ^{[ 1 ]} Действие романа Нивена 1984 года «Интегральные деревья» и его продолжения 1987 года «Дымовое кольцо» происходит вокруг нейтронной звезды в газовом торе, образовавшемся из частично разрушенного газового гиганта , где разнообразная экосистема существует в постоянном свободном падении . ^{[ 1 ]}^{[ 10 ]}^{[ 11 ]} Энергетическое существо живет в туманности вокруг нейтронной звезды в » сериала «Звездный путь: Следующее поколение эпизоде « Воображаемый друг » 1992 года . ^{[ 1 ]} В рассказе Бакстера « Войны призраков » 2006 года планета на орбите вокруг двойной звезды-спутника нейтронной звезды обитаема, но, поскольку звезда-компаньон находится в процессе поглощения нейтронной звездой, она не может оставаться таковой долго. ^{[ 1 ]}

Слияния

Слияния нейтронных звезд выделяют огромное количество радиации, которая может вызвать события вымирания на межзвездных расстояниях. ^{[ 3 ]} В Грега Игана романе «Диаспора» 1997 года , где большая часть человечества далекого будущего приняла постгуманизм и загрузила свой разум в компьютеры , оставшаяся часть уничтожается, когда радиация от такого события достигает Земли. ^{[ 3 ]}^{[ 12 ]} Помимо изображений последствий, роман Бакстера 2000 года «Манифолд: Космос» ( также известный как «Космос: Манифольд 2 ») изображает строительство огромных радиационных щитов , служащих защитой, а телесериал 2005–2006 годов «Порог» изображает подготовку к ожидаемому разрушению космического пространства. Земля от ударной волны от слияния нейтронных звезд. ^{[ 1 ]}^{[ 3 ]} Противоположный процесс разрушения нейтронной звезды двойным спутником появляется в романе Эрика Котани 1999 года «Смерть нейтронной звезды» . В этой истории наблюдатели опасаются, что потеря массы может привести к обратному процессу образования нейтронов, быстро высвобождающему потенциально катастрофическое количество энергии. ^{[ 1 ]}

Нейтроний

Нейтроний, из которого состоят нейтронные звезды, впервые был выдвинут в качестве вещества в 1920-х годах, прежде чем сам нейтрон был подтвержден как реальная субатомная частица . ^{[ 7 ]} Он часто появляется в научной фантастике как материал, существующий за пределами нейтронных звезд, хотя астрофизик Элизабет Стэнвей [ Викиданные ] пишет, что он, скорее всего, не будет стабильным вне этих экстремальных гравитационных условий. ^{[ 1 ]}^{[ 7 ]} В рассказе Нивена 1968 года « Прилив » десятифутовый кусок нейтрония уничтожает космический корабль мусорщиков, которые принимают его за ценный артефакт из-за гравитационного воздействия. ^{[ 3 ]}^{[ 13 ]}^{[ 14 ]} В Роберта Сильверберга рассказе 1987 года « Железная звезда [ фр ] » миссия по извлечению нейтрония из нейтронной звезды приводит к первому контактному столкновению с инопланетным видом в окрестностях звезды. ^{[ 1 ]} В романе Питера Ф. Гамильтона 1997 года «Нейтрониевый алхимик » нейтроний синтезируется и используется в качестве оружия. ^{[ 7 ]}

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р ^с ^т Стэнвей, Элизабет (19 мая 2024 г.). «Нейтронные звезды» . Уорикский университет . Блог космических историй. Архивировано из оригинала 19 мая 2024 г. Проверено 1 июля 2024 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Блум, Стивен Д. (2016). «Звездная эволюция: сверхновые, пульсары и черные дыры» . Физика и астрономия научной фантастики: понимание межзвездных путешествий, телепортации, путешествий во времени, инопланетной жизни и других жанровых явлений . МакФарланд. стр. 38–43. ISBN 978-0-7864-7053-2 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л Николлс, Питер ; Лэнгфорд, Дэвид (2014). «Нейтронные звезды» . В Клюте, Джон ; Лэнгфорд, Дэвид ; Слейт, Грэм (ред.). Энциклопедия научной фантастики (4-е изд.) . Проверено 1 июля 2024 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Лэнгфорд, Дэвид (1983). «Звезды, нейтронные звезды и черные дыры» . Николлс , Питер (ред.). Наука в научной фантастике . Нью-Йорк: Кнопф. стр. 82–83. ISBN 0-394-53010-1 . OCLC 8689657 .
^ Стэнвей, Элизабет (12 июня 2022 г.). «Уйти с шумом» . Уорикский университет . Блог космических историй. Архивировано из оригинала 22 марта 2023 г. Проверено 1 июля 2024 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Блай, Роберт В. (2005). «Нейтронные звезды» . Наука в научной фантастике: 83 научно-фантастических предсказания, ставшие научной реальностью . Редактор-консультант: Джеймс Ганн . Книги БенБеллы . стр. 197–198. ISBN 978-1-932100-48-8 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Стэнвей, Элизабет (30 октября 2022 г.). «Унобтаний, нейтроний и металлический водород» . Уорикский университет . Блог космических историй. Архивировано из оригинала 25 марта 2024 г. Проверено 1 июля 2024 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Мэй, Эндрю (2023). «Приливные силы» . Как на самом деле работает космическая физика: уроки хорошо построенной научной фантастики . Наука и фантастика. Спрингер. стр. 48–52. дои : 10.1007/978-3-031-33950-9_2 . ISBN 978-3-031-33950-9 .
^ Стейблфорд, Брайан ; Лэнгфорд, Дэвид (2021). «Большое и маленькое» . В Клюте, Джон ; Лэнгфорд, Дэвид ; Слейт, Грэм (ред.). Энциклопедия научной фантастики (4-е изд.) . Проверено 2 июля 2024 г.
^ Стейблфорд, Брайан (1999). «Дымовое кольцо» . Словарь научно-фантастических мест . Страна чудес Пресс. стр. 284–285. ISBN 978-0-684-84958-4 .
^ Лэнгфорд, Дэвид (1999). «Ларри Нивен» . В Блейлере, Ричарде (ред.). Писатели-фантасты: критические исследования основных авторов с начала девятнадцатого века до наших дней (2-е изд.). Сыновья Чарльза Скрибнера . п. 570. ИСБН 0-684-80593-6 . OCLC 40460120 .
^ Букер, М. Кейт (2014). «Постгуманистическая научная фантастика» . Исторический словарь научной фантастики в литературе . Роуман и Литтлфилд. п. 223. ИСБН 978-0-8108-7884-6 .
^ Уилкокс, Клайд (1996). «Сказки об известном космосе» . в Шиппи, штат Калифорния ; Собчак, Эй Джей (ред.). Путеводитель Мэгилла по научной фантастике и фэнтези . Том. 4 (второе издание). Пасадена, Калифорния: Салем Пресс . стр. 914–915. ISBN 978-0-89356-910-5 .
^ Миддлтон, Питер; Вудс, Тим (2000). «Истории будущего: американская научная фантастика после Второй мировой войны» . Литература памяти: история, время и пространство в послевоенной письменности . Издательство Манчестерского университета . стр. 236–238. ISBN 978-0-7190-5949-0 .

Дальнейшее чтение

Фракной, Эндрю (январь 2024 г.). «Научно-фантастические рассказы с хорошей астрономией и физикой: актуальный указатель» (PDF) . Тихоокеанское астрономическое общество (7,3-е изд.). п. 13. Архивировано (PDF) из оригинала 10 февраля 2024 г. Проверено 1 июля 2024 г.

[StanwayNeutronStars-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р ^с ^т Стэнвей, Элизабет (19 мая 2024 г.). «Нейтронные звезды» . Уорикский университет . Блог космических историй. Архивировано из оригинала 19 мая 2024 г. Проверено 1 июля 2024 г.

[BloomStellarEvolution-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Блум, Стивен Д. (2016). «Звездная эволюция: сверхновые, пульсары и черные дыры» . Физика и астрономия научной фантастики: понимание межзвездных путешествий, телепортации, путешествий во времени, инопланетной жизни и других жанровых явлений . МакФарланд. стр. 38–43. ISBN 978-0-7864-7053-2 .

[SFENeutronStars-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л Николлс, Питер ; Лэнгфорд, Дэвид (2014). «Нейтронные звезды» . В Клюте, Джон ; Лэнгфорд, Дэвид ; Слейт, Грэм (ред.). Энциклопедия научной фантастики (4-е изд.) . Проверено 1 июля 2024 г.

[TheScienceInScienceFictionStarsNeutronStarsAndBlackHoles-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Лэнгфорд, Дэвид (1983). «Звезды, нейтронные звезды и черные дыры» . Николлс , Питер (ред.). Наука в научной фантастике . Нью-Йорк: Кнопф. стр. 82–83. ISBN 0-394-53010-1 . OCLC 8689657 .

[StanwayGoingOutWithABang-5] Стэнвей, Элизабет (12 июня 2022 г.). «Уйти с шумом» . Уорикский университет . Блог космических историй. Архивировано из оригинала 22 марта 2023 г. Проверено 1 июля 2024 г.

[BlyNeutronStars-6] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Блай, Роберт В. (2005). «Нейтронные звезды» . Наука в научной фантастике: 83 научно-фантастических предсказания, ставшие научной реальностью . Редактор-консультант: Джеймс Ганн . Книги БенБеллы . стр. 197–198. ISBN 978-1-932100-48-8 .

[StanwayUnobtaniumNeutroniumAndMetallicHydrogen-7] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Стэнвей, Элизабет (30 октября 2022 г.). «Унобтаний, нейтроний и металлический водород» . Уорикский университет . Блог космических историй. Архивировано из оригинала 25 марта 2024 г. Проверено 1 июля 2024 г.

[May2023TidalForces-8] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Мэй, Эндрю (2023). «Приливные силы» . Как на самом деле работает космическая физика: уроки хорошо построенной научной фантастики . Наука и фантастика. Спрингер. стр. 48–52. дои : 10.1007/978-3-031-33950-9_2 . ISBN 978-3-031-33950-9 .

[SFEGreatAndSmall-9] Стейблфорд, Брайан ; Лэнгфорд, Дэвид (2021). «Большое и маленькое» . В Клюте, Джон ; Лэнгфорд, Дэвид ; Слейт, Грэм (ред.). Энциклопедия научной фантастики (4-е изд.) . Проверено 2 июля 2024 г.

[10] Стейблфорд, Брайан (1999). «Дымовое кольцо» . Словарь научно-фантастических мест . Страна чудес Пресс. стр. 284–285. ISBN 978-0-684-84958-4 .

[11] Лэнгфорд, Дэвид (1999). «Ларри Нивен» . В Блейлере, Ричарде (ред.). Писатели-фантасты: критические исследования основных авторов с начала девятнадцатого века до наших дней (2-е изд.). Сыновья Чарльза Скрибнера . п. 570. ИСБН 0-684-80593-6 . OCLC 40460120 .

[12] Букер, М. Кейт (2014). «Постгуманистическая научная фантастика» . Исторический словарь научной фантастики в литературе . Роуман и Литтлфилд. п. 223. ИСБН 978-0-8108-7884-6 .

[13] Уилкокс, Клайд (1996). «Сказки об известном космосе» . в Шиппи, штат Калифорния ; Собчак, Эй Джей (ред.). Путеводитель Мэгилла по научной фантастике и фэнтези . Том. 4 (второе издание). Пасадена, Калифорния: Салем Пресс . стр. 914–915. ISBN 978-0-89356-910-5 .

[14] Миддлтон, Питер; Вудс, Тим (2000). «Истории будущего: американская научная фантастика после Второй мировой войны» . Литература памяти: история, время и пространство в послевоенной письменности . Издательство Манчестерского университета . стр. 236–238. ISBN 978-0-7190-5949-0 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]