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中子星物质有多强?

来源:时间:2018-04-19

 

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除了黑洞之外,宇宙中的天体中密度的就是中子星了,一颗直径十公里左右的中子星质量都比太阳大,可以想象中子星的密度有多么高吧!那么我们从中子星上拿下一点点中子星物质放到我们的地球上,会发生什么样的景象呢?虽然这样的假设很无聊,但是也是有助于我们了解关于中子星的特性和物理现象的。

  首先必须强调一下,中子星的物质只有在中子星上才会是那样的物质形态,如果离开中子星,它就不会以中子星上面的物质状态存在了,因为失去了中子星上面的压力和温度环境,这些物质就会发生极大的变化,所以中子星上的物质是不可以被以中子星上面的状态拿到地球上的。不过既然是假设,我们就不管那些了,就说说一立方厘米的中子星物质在地球表面的环境上会发生什么吧。
中子星物质有多强?冰糖大一块就能将地球炸飞,能量如八百亿核弹
  一立方厘米的中子星物质看上去像一块冰糖大小,那么它会有多少质量呢?说出来可能很多人都不相信,它的质量在8000万到20亿吨之间, 很惊人吧!谁能想象一块冰糖大小的物质会有上亿吨重?而它之所以有8000万到20亿吨这么大的差别,是因为不同的中子星密度会有差别,而且中子星的表面和内部的密度也会有差别。
  下面我们就假设这1立方厘米的中子星物质为1亿吨,它来到地球上会怎么样呢?以前有人认为,这块中子星物质会迅速向地球中心靠拢,因为地球的引力会和它相互作用,所以它将直接穿透地心而跑到地球的对面,然后再穿越回来,就这样来回的地球中穿梭,但其实不是这样的,当我们将它放到地球表面上的瞬间,这个冰糖大小的中子星物质就失去了中子星的压力环境,没有压力它当然会膨胀,于是它就会发生脱离中子简并态的物质爆炸,这个爆炸规模会有多大呢?我们可以想一想,一亿吨的物质重从一立方厘米中爆炸出来,会是什么样的景象?那当然是会无比壮观了,所以那一瞬间就像点燃了一颗巨型核弹一样,威力应当不小于人类制造的氢弹“大伊万”。
中子星物质有多强?冰糖大一块就能将地球炸飞,能量如八百亿核弹
  然而这其实还仅仅只是个序幕罢了,更大规模的爆炸会在15分钟后出现,这是因为中子星物质脱离中子简并态后,爆炸出来的物质还都是中子,还并没有形成原子,然而地球这样的环境中,中子很难单独存在,我们都知道,当一个电子和一个质子压到一起的时候,就会形成一个中子,如果中子失去了它能维持状态的特定环境之后,中子中的电子就会被释放出来,从而又成为质子和电子,这就是中子的贝塔衰变了。
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  但是在这一衰变过程中,会有部分能量被释放出来,这部分能量就来自于中子变成质子和电子后损失的质量,1亿吨中子发生贝塔衰变之后会损失8万吨物质,也就是说这8万吨物质转变成了能量释放出来了,这个转变才是最惊人的,根据爱因斯坦的质能关系式计算一下会发现,8万吨物质转化的能量相当于1600万亿吨TNT炸药,大致相当于800亿颗日本广岛原子弹的威力,或者说相当于3200万颗大伊万氢弹。
中子星物质有多强?冰糖大一块就能将地球炸飞,能量如八百亿核弹
中子星物质有多强?冰糖大一块就能将地球炸飞,能量如八百亿核弹
  怎么样!是不是发现这一立方厘米的中子星物质咱们人类根本惹不起了?其实不但是我们人类,就连地球都够受的,如果有这么大点儿的中子星物质来到地球上的话,地球养育生命的生态环境会被完全破坏掉,甚至地球也会被炸飞一部分,而爆炸的反推力还可以让地球改变围绕太阳运行的轨道,也相当于地球被这点中子星物质炸飞了。