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如果把1立方釐米的中子星物質放到地球上,地球會不會被穿透?
中子星是怎麼形成的呢?
當大質量恆星,一般是8倍太陽質量以上的恆星在演化末期經由超新星爆發,大量的物質會被拋出去,然後會剩下一個內核,當內核的質量介於1.44-3倍太陽質量之間,那麼就可以形成中子星。一顆典型的中子星半徑介於10-20km之間,可以想像,其密度是多麼的恐怖。我們經常在科普文中看到中子星上的1立方釐米的物質可以重達數億噸之巨,原因就在此。
題目說把中子星的物質放到地球上,這裡需要知道是中子星的哪部分物質,由於中子星的物質也是分層的,外殼、中層與內核的物質是不一樣的,有好幾種之分,這裡沒必要都介紹,現在我們假設將中子星簡併態物質挪到地球來。
在正常情況下,中子星上的物質是不可以離開中子星的,因為中子星的物質之所以保持狀態,全是靠自身引力以及中子簡併壓力共同作用下形成的,其中自身引力是不斷地收縮,而中子簡併壓力是對抗引力收縮,從而達到平衡狀態。如果中子星物質突然離開了這樣的環境,自然是無法保持原樣的。
另外,想要用鏟子鏟一塊中子星物質也是不可能的,它表面的堅硬程度遠超我們現在技術可以鏟一塊的能力。
但是,這些問題我們都不去考慮,為了滿足題主的願望,我們設想中子星物質突然降落到地球表面上,會怎麼樣呢?
前面說了,1立方釐米的中子星物質重數億噸,也假設它是中子簡併物質,由於突然出現在地球上,中子就會迅速地衰變,平均半衰期只有15分鐘,在衰變的過程中,它會成為一個穩定的質子,釋放反中微子與電子。然而在這個過程中,衰變前與衰變後的粒子總質量是不對等的,衰變後的粒子總質量小於衰變前的粒子總質量,這說明有部分的質量轉變為能量釋放出去了,這可以由E=mc^2(c是光速數值,單位是米每秒)來描述,損失的質量乘以c^2,得出的數值是極其龐大的。
由於原本數億噸中子星物質這個基數太大了,那麼最終所釋放的能量也是極大的,也許地球就成下面這個樣子了。不過,並不會穿透地球。
文/科學船塢