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如果把一立方米的中子星放到地球上會(huì)怎么樣?地球

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2023-02-22 08:45:34    瀏覽次數(shù):58
導(dǎo)讀

在宇宙中,存在著許多非??植赖奶祗w。對(duì)于人類(lèi)而言,除了地球之外,如果不穿任何裝備,去到其他的天體上基本都是死路一條。太陽(yáng)甚至可以融化地球上一切的物質(zhì),讓這些物質(zhì)最終成為等離子體,也就是一坨電子、原子核

在宇宙中,存在著許多非??植赖奶祗w。對(duì)于人類(lèi)而言,除了地球之外,如果不穿任何裝備,去到其他的天體上基本都是死路一條。太陽(yáng)甚至可以融化地球上一切的物質(zhì),讓這些物質(zhì)最終成為等離子體,也就是一坨電子、原子核、光子等粒子的狀態(tài),原子結(jié)構(gòu)都無(wú)法完全保住。

我們知道,太陽(yáng)是一顆恒星。在宇宙中,恒星還不是最可怕的。最可怕的莫過(guò)于那些死亡恒星,它們分別是白矮星,中子星,黑洞。它們都有一個(gè)共同的特點(diǎn):致密(密度非常大),當(dāng)然,這里多說(shuō)一句,黑洞我們并不用密度來(lái)進(jìn)行描述的。那為什么密度大就會(huì)很可怕呢?

根據(jù)愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論,地球繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn),是因?yàn)樘?yáng)彎曲了周?chē)臅r(shí)空,地球只是沿著時(shí)空的測(cè)地線(xiàn)在運(yùn)動(dòng)。

而這些致密的天體對(duì)時(shí)空的彎曲程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)比太陽(yáng)強(qiáng)得多,這就意味著普通的天體靠近這些天體,就會(huì)很有可能會(huì)被吞噬掉。

黑洞就是一個(gè)典型的例子,普通的天體如果遭遇了黑洞,就基本上跑不掉了,最后會(huì)被黑洞吞噬掉。即便是兩個(gè)黑洞遭遇了,最終也會(huì)是相互吞并的結(jié)果。

中子星的可怕程度是僅此于黑洞的,如果地球附近突然出現(xiàn)中子星,地球大概率會(huì)被中子星吃掉。那么問(wèn)題就來(lái)了,如果我們把一坨中子星物質(zhì)放到地球上,地球會(huì)不會(huì)被中子星物質(zhì)所吞沒(méi)嗎?

中子星

很多人可能以為,如果把一坨中子星物質(zhì)扔到地球上,地球會(huì)迅速被這坨中子星物質(zhì)吃掉。

可實(shí)際上并非如此,如果忽略技術(shù)上的難點(diǎn),我們真的做到了,那這坨中子星物質(zhì)放到地球上根本不會(huì)發(fā)生任何的事情。為什么這么說(shuō)呢?

這其實(shí)需要從中子星咋來(lái)的說(shuō)起。在宇宙中,有行星和恒星,它們之間最大的差別在于質(zhì)量,一般來(lái)說(shuō)恒星的質(zhì)量要遠(yuǎn)比行星大得多。就拿太陽(yáng)系來(lái)說(shuō),太陽(yáng)的質(zhì)量占據(jù)了整個(gè)太陽(yáng)系總質(zhì)量的99.86%,剩余的天體(包括8大行星)加起來(lái)的質(zhì)量才占整個(gè)太陽(yáng)系總質(zhì)量的0.23%。

由于恒星的質(zhì)量特別大,因此自身的引力也超級(jí)大。這時(shí)候就會(huì)擠壓自身,使得內(nèi)部溫度急劇上升。如果沒(méi)有任何力來(lái)抵抗引力,照理說(shuō)恒星就會(huì)被壓成一個(gè)點(diǎn)。但恒星并沒(méi)有發(fā)生這樣的事情,這是因?yàn)楹阈莾?nèi)部會(huì)在引力的作用下,發(fā)生可控核聚變反應(yīng),由于氫元素的核聚變反應(yīng)門(mén)檻最低,因此先進(jìn)行的是氫原子核的核聚變反應(yīng),生成物是氦原子核。

當(dāng)氫原子核燒完后,只要恒星的質(zhì)量足夠大,就會(huì)促發(fā)氦原子核的核聚變反應(yīng),生成碳原子核和氧原子核。我們會(huì)發(fā)現(xiàn),這是朝著元素周期表中原子序數(shù)變大的方向在進(jìn)行。只要恒星的質(zhì)量足夠大,就可以一直讓反應(yīng)進(jìn)行下去,一直到鐵元素。

鐵原子核是所有原子核當(dāng)中最穩(wěn)定的,要促發(fā)它的核聚變反應(yīng)特別難,這是因?yàn)殍F原子核的比結(jié)合能特別大。

不過(guò),只要質(zhì)量足夠大,就能夠促發(fā)鐵原子核的核聚變反應(yīng),這個(gè)反應(yīng)非常迅速,在這個(gè)過(guò)程中會(huì)發(fā)生超新星爆炸,亮度堪比星系的亮度。

超新星爆炸后,恒星還會(huì)留下一個(gè)“核”。這個(gè)“核”的質(zhì)量一般來(lái)說(shuō)是非常大,會(huì)在引力的作用下收縮,但這個(gè)時(shí)候已經(jīng)沒(méi)法促發(fā)核聚變反應(yīng)來(lái)抵抗引力的作用了。不過(guò),由于電子屬于費(fèi)米子,費(fèi)米子之間不能占據(jù)同樣的量子態(tài),這是物質(zhì)保證體積的前提。這就要求電子要好好的排排坐,而不能重疊在一起。電子的特性可以產(chǎn)生電子簡(jiǎn)并壓力來(lái)抵抗引力。

但由于引力太大,此時(shí)的電子也會(huì)被壓到原子核內(nèi),并且電子和質(zhì)子反應(yīng)生成中子。而中子也是費(fèi)米子,也存在著中子簡(jiǎn)并壓。如果中子的簡(jiǎn)并壓可以抵抗住引力,此時(shí)的天體就會(huì)是幾乎都是有中子構(gòu)成的天體,也就是中子星。如果簡(jiǎn)并壓不能抵抗住引力,天體就成為一個(gè)黑洞??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),這個(gè)“核”質(zhì)量大于1.44倍太陽(yáng)質(zhì)量,小于3倍太陽(yáng)質(zhì)量會(huì)變成中子星;如果大于3倍太陽(yáng)質(zhì)量,就會(huì)變成黑洞。

了解了中子星的形成過(guò)程,我們不難發(fā)現(xiàn)中子星存在的前提是:巨大的引力。它相當(dāng)于處于自身引力和中子簡(jiǎn)并壓平衡狀態(tài)。如果我們從中子星當(dāng)中拿出一坨中子星物質(zhì),由于這坨物質(zhì)質(zhì)量太小,引力很小,也就沒(méi)有辦法保持像中子星的狀態(tài),就會(huì)成為一盤(pán)沙。

因此,這坨中子星物質(zhì)被拿出來(lái)后,就和中子星沒(méi)有任何關(guān)系了,就是一般物質(zhì),放到地球上也就不會(huì)產(chǎn)生任何影響。

 
(文/小編)
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