критерий Шварцшильда

См. Также: Зона радиации § Устойчивость к конвекции.

Открыт Мартином Шварцшильдом . критерий Шварцшильда - это критерий в астрофизике, согласно которому звездная среда устойчива к конвекции , когда скорость изменения температуры (T) по высоте (Z) удовлетворяет

$-{\frac {dT}{dZ}}<{\frac {g}{C_{p}}}$

где $g$ это гравитация и $C_{p}$ – теплоемкость при постоянном давлении.

Если газ неустойчив по отношению к конвекции, то, если элемент смещается вверх, его плавучесть заставит его продолжать подниматься, а если он смещается вниз, он становится плотнее, чем его окружение, и будет продолжать тонуть. Следовательно, критерий Шварцшильда определяет, поднимется или опустится элемент звезды, если он будет смещен случайными колебаниями внутри звезды, или же силы, которые испытывает элемент, вернут его в исходное положение.

Чтобы критерий Шварцшильда удерживал смещенный элемент, он должен иметь объемную скорость , которая является весьма дозвуковой . Если это так, то время, в течение которого изменяется давление, окружающее элемент, намного больше, чем время, необходимое звуковой волне, чтобы пройти через элемент и сгладить разницу давлений между элементом и его окружением. Если бы это было не так, элемент не удерживался бы вместе во время своего путешествия через звезду.

Чтобы продолжать подниматься или опускаться в звезде, смещенный элемент не должен иметь ту же плотность, что и окружающий его газ. Другими словами, он должен адиабатически реагировать на окружающую среду. Для того чтобы это было правдой, он должен двигаться достаточно быстро, чтобы у элемента не было достаточно времени для обмена теплом с окружающей средой.

См. также

• Принцип Архимеда
• Частота Бранта – Вяйсяля
• Конвекция