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如果把一立方米的中子星放到地球上會怎麼樣?地球會毀滅嗎?
2023/02/15

在宇宙中,存在著許多非常恐怖的天體。對于人類而言,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。太陽甚至可以融化地球上一切的物質,讓這些物質最終成為等離子體,也就是一坨電子、原子核、光子等粒子的狀態,原子結構都無法完全保住。

我們知道,太陽是一顆恒星。在宇宙中,恒星還不是最可怕的。最可怕的莫過于那些死亡恒星,它們分別是白矮星,中子星,黑洞。它們都有一個共同的特點:致密(密度非常大),當然,這里多說一句,黑洞我們并不用密度來進行描述的。

那為什麼密度大就會很可怕呢?

根據愛因斯坦的廣義相對論,地球繞著太陽轉,是因為太陽彎曲了周圍的時空,地球只是沿著時空的測地線在運動。

而這些致密的天體對時空的彎曲程度要遠遠比太陽強得多,這就意味著普通的天體靠近這些天體,就會很有可能會被吞噬掉。

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

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中子星,地球大機率會被中子星吃掉。那麼問題就來了,如果我們把一坨中子星物質放到地球上,地球會不會被中子星物質所吞沒嗎?

中子星

很多人可能以為,如果把一坨中子星物質扔到地球上,地球會迅速被這坨中子星物質吃掉。

可實際上并非如此,如果忽略技術上的難點,我們真的做到了,那這坨中子星物質放到地球上根本不會發生任何的事情。為什麼這麼說呢?

這其實需要從中子星咋來的說起。在宇宙中,有行星和恒星,它們之間最大的差別在于質量,一般來說恒星的質量要遠比行星大得多。就拿太陽系來說,太陽的質量占據了整個太陽系總質量的99.86%,剩余的天體(包括8大行星)加起來的質量才占整個太陽系總質量的0.23%。

由于恒星的質量特別大,因此自身的引力也超級大。這時候就會擠壓自身,使得內部溫度急劇上升。如果沒有任何力來抵抗引力,照理說恒星就會被壓成一個點。但恒星并沒有發生這樣的事情,這是因為恒星內部會在引力的作用下,發生可控核聚變反應,由于氫元素的核聚變反應門檻最低,因此先進行的是氫原子核的核聚變反應,生成物是氦原子核。

當氫原子核燒完后,只要恒星的質量足夠大,就會促發氦原子核的核聚變反應,生成碳原子核和氧原子核。我們會發現,這是朝著元素周期表中原子序數變大的方向在進行。只要恒星的質量足夠大,就可以一直讓反應進行下去,一直到鐵元素。

鐵原子核是所有原子核當中最穩定的,要促發它的核聚變反應特別難,這是因為鐵原子核的比結合能特別大。

不過,只要質量足夠大,就能夠促發鐵原子核的核聚變反應,這個反應非常迅速,在這個過程中會發生超新星爆炸,亮度堪比星系的亮度。

超新星爆炸后,恒星還會留下一個「核」。這個「核」的質量一般來說是非常大,會在引力的作用下收縮,但這個時候已經沒法促發核聚變反應來抵抗引力的作用了。不過,由于電子屬于費米子,費米子之間不能占據同樣的量子態,這是物質保證體積的前提。這就要求電子要好好的排排坐,而不能重疊在一起。電子的特性可以產生電子簡并壓力來抵抗引力。

但由于引力太大,此時的電子也會被壓到原子核內,并且電子和質子反應生成中子。而中子也是費米子,也存在著中子簡并壓。 如果中子的簡并壓可以抵抗住引力,此時的天體就會是幾乎都是有中子構成的天體,也就是中子星。如果簡并壓不能抵抗住引力,天體就成為一個黑洞。科學家發現,這個「核」質量大于1.44倍太陽質量,小于3倍太陽質量會變成中子星;如果大于3倍太陽質量,就會變成黑洞。

了解了中子星的形成過程,我們不難發現中子星存在的前提是:巨大的引力。它相當于處于自身引力和中子簡并壓平衡狀態。如果我們從中子星當中拿出一坨中子星物質,由于這坨物質質量太小,引力很小,也就沒有辦法保持像中子星的狀態,就會成為一盤沙。

因此,這坨中子星物質被拿出來后,就和中子星沒有任何關系了,就是一般物質,放到地球上也就不會產生任何影響。

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