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?

2020-12-04 科學船塢

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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

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  • 如果把1立方釐米中子星物質放到地球上,會發生什麼?
    當然,我相信有一些人腦海的畫面應該是這下面這樣的:也可能是下面這樣的:不過,這兩種情況應該都是直接把中子星或者黑洞拿過來,或者扔到地球上的情況,而不是只拿1立方釐米的中子星的情況。這其實就是中子星的由來。1立方釐米自由的中子星不存在從這裡,我們不難發現,要成為一顆中子星有一個大前提,那就是引力超級大,中子星的物質是被引力緊緊地壓在了一起。
  • 如果把一立方釐米中子星質量放在地球上,地球會不會被穿透?
    要知道在宇宙中是「質量為王」的世界,質量會影響到一個天體的宿命。像黑洞這樣的天體,如果它靠近了某些其他的天體,就會把其他的天體撕碎,然後吃掉。如果我們把一立方釐米的中子星物質放到地球上,那地球不會被這些中子星物質的撕碎呢?中子星要了解這個問題,我們首先要搞清楚中子星到底是咋來的?
  • 如果中子星上一塊1立方釐米的物質放到地球上,會發生什麼情況?
    由於其巨大的引力,凡是靠近它的天體,都會被撕裂或者引爆,而如果我們從中子星上挖1立方釐米的物質放到地球上,會產生什麼樣的後果呢?如果將地球壓縮為中子星的話,其直徑也才20米左右。極強引力。中子星對外界天體的引力,同樣遵循著萬有引力定律,從中子星的質量與太陽質量對比來看,雖然高出不少,但由於中子星本身體積也非常小,如果將光速定義在星體上的逃逸速度,我們可以計算出中子星的史瓦西半徑為5000米左右,史瓦西半徑越高,則代表其對目標物體的引力越大。通過測算,太陽的史瓦西半徑才3000米左右,地球的還不到1釐米。
  • 如果可以從中子星上取下一立方釐米的物質,放到地球上會怎麼樣?
    如果我們有能力將一立方釐米的中子星物質,取出來然後快速地放到地球上,會出現什麼樣的狀態呢?要解釋這個問題,我們還得從中子星的形成歷程談起。中子星是大質量恆星在生命末期,通過超新星爆發之後,殘留的恆星物質繼續坍縮而成。
  • 如果把一立方釐米中子星放在地球上,地球會不會被穿透?
    如果我們把一立方釐米的中子星物質放到地球上,那地球不會被這些中子星物質的撕碎呢?不過,中子星要遠遠比一般的天體緻密。一般來說,中子星的密度達到了每立方釐米10^13~10^15克的數量級。一個普通的中子星的質量一般介於1.35~2.1倍的太陽質量,半徑卻只有10~20公裡之間,僅僅只有太陽半徑的三萬分之一到七萬分之一。根據廣義相對論,中子星對於時空的扭曲程度是相當恐怖的,如果我們把一顆中子星投到地球上,那地球絕對就炸掉了。
  • 如果中子星上一塊1立方釐米大的物質軟著陸到地球,會發生什麼?
    絕大多數中子星都是脈衝星,但是中子星也不一定就是脈衝星,只有有脈衝的才可以稱作是脈衝星。簡單來說,中子星的密度在每一立方釐米1億噸到10億噸之間,也就是原子核的密度,這個密度相當於水密度的100萬億倍。
  • 如果1立方釐米的中子星物質軟著陸到地球,會有什麼結果?
    無論是多少體積的中子星物質都無法帶到地球,不止是因為其質量,還有其失去中子星的超高壓裡環境後物質將成為自由中子,它會在約15分鐘內衰變成一個質子
  • 一立方釐米大小的中子星物質遇到地球會發生什麼?
    按照最直觀的理解,一立方釐米大小的中子星可能會直接穿透地球達到地心的位置,但實際情況如何我們要具體分析來看一下。中子星顧名思義是全部由中子組成的特殊天體,這樣的天體已經徹底脫離了常規物質的概念。就是在自身的巨大引力塌陷作用下,電子已經不那麼「自由」了,因為讓它自由的空間急劇縮小,電子甚至被壓進了原子核內,和帶正電的質子結合變成了中子,因此無論是什麼物質,最終的結果就是一堆密密麻麻的中子,因此說中子星的密度實際上就是原子核的密度,大約可以達到每立方釐米1-10億噸。按照這樣的密度,如果把地球壓縮成一顆中子星,那麼它最後的直徑僅僅20米左右。
  • 如果有一立方釐米的中子星在地球上,會發生什麼?
    認為你是要假設一立方釐米的中子星在地球上吧,這裡試著解答一下。
  • 1立方釐米的中子星物質重達10億噸,把它放在地球上會發生什麼?
    那麼一個有趣的問題就來了:如果把1立方釐米的中子星物質輕輕地放在地球上,會發生什麼呢?中子星的半徑一般在10公裡到20公裡之間,半徑越大密度就越大,理論上來講,中子星的最小密度大約為8000萬噸/立方釐米,而最大密度則可以達到20億噸/立方釐米,為了方便討論,我們不妨取一個容易計算的中間值,即10億噸/立方釐米。
  • 1立方釐米的中子星物質重達10億噸,把它放在地球上會發生什麼?
    那麼一個有趣的問題就來了:如果把1立方釐米的中子星物質輕輕地放在地球上,會發生什麼呢? 中子星的半徑一般在10公裡到20公裡之間,半徑越大密度就越大,理論上來講,中子星的最小密度大約為8000萬噸/立方釐米,而最大密度則可以達到20億噸/立方釐米,為了方便討論,我們不妨取一個容易計算的中間值,即10億噸/立方釐米。
  • 中子星上1立方釐米的碎片,如果掉在地球上,會有什麼樣的後果?
    首先小編要在這裡說一下,中子星上的碎片是不可能掉落在地球上的,因為在地球周圍根本就沒有中子星的存在。但是這不妨礙我們將這個問題進行深入的探討一下,如果假設地球周圍存在一個中子星,而且這個中子星經由撞擊崩碎出了一個一立方釐米的碎片,它穿越了大氣層的防護,直接撞擊在了地球之上,會產生什麼樣的後果呢?讓我們一起來看一下。首先我們要知道,中子星是怎麼形成的?
  • 一小塊中子星物質在地球上會怎樣?會衰變出黃金,還是會爆炸?
    中子星物質密度大得難以想像,因此當中子星物質出現在地球上時,第一反應肯定是往地心掉,畢竟沒有任何一片大地都能抵擋得住如此高壓強,因此它可能會像一把燒紅的餐刀切黃油一樣掉入地心!那麼它是否會穿透地球呢?這需要做個簡單的分析。
  • 1立方釐米的白矮星、中子星和黑洞物質拿到地球上,都會發生什麼
    可能有的朋友會說,這麼重的物質,掉到地上肯定會砸一個洞吧!如果白矮星物質狀態不變的話,的確會這樣!想一想,將一噸的重量放到一立方釐米的面積上,極高的壓強肯定會把相對鬆軟的地面炸出一個洞來,不過要是真能將一立方釐米的白矮星物質轉移到地球上,卻不僅僅是砸出一個洞那麼簡單。
  • 一立方釐米的中子星軟著陸到地球上,會發生什麼?
    恆星發生核聚變演化到生命的後期會變成白矮星、中子星和黑洞,至於最終的結果是什麼要看恆星的質量大小。這三類天體都屬於緻密星,簡單來說就是密度大。黑洞這種特殊的天體自不必說,已經達到了特殊的狀態。中子星的密度比黑洞稍小,一立方釐米至少可以達到幾億噸,但是這種特殊的物質結構需要有足夠的壓力才能維持,單獨出來的中子星碎片並不能維持下去。這樣大質量小體積的碎片掉落在地球之上,會產生兩方面的作用,首先來說這個碎片在和地球之間的引力作用下會被加速,最終在地球上,甚至會穿過地球最終停到地球的中心,這樣地球很可能就分崩離析了。
  • 中子星物質做的足球被踢到地球上會怎樣?15分鐘後地球將被炸掉
    正式的足球比賽中規定用球是5號足球,標準直徑是22.1釐米,國際足聯規定的球體圓周標準為68.5~69.5釐米,其體積為615.8立方釐米(足球氣多氣少會有些許差異)左右,如果是這樣大藝團中子星物質,其質量會有多少呢?
  • 一立方釐米的中子星幾十億噸重,若地球被壓成中子星,會有多大?
    中子星就是傳聞中密度無比大的星球,僅僅是1立方釐米的中子星物質都重達8000萬到20億噸之間,意思是米粒大小的物體掉地上都可能把地表砸個窟窿甚至穿個孔出來,這個密度究竟是多大已經超乎我們的想像。
  • 地球壓成中子星半徑僅有22米,1立方釐米重1億噸,中子星有多強悍
    最終太陽會因為內部核聚變燃料的耗盡而走向終結。它最終會變成一顆白矮星。白矮星是一種密度非常高的天體。它的密度可高達10000噸/立方釐米。天狼星的伴星就是一顆白矮星。它只有地球那樣大小,但是質量卻有太陽那麼大。然而白矮星的密度在另一種奇異的天體面前根本就不值得一提。這種天體就是中子星。
  • 假如把一立方釐米的中子星物質放在人的頭頂會怎麼樣?
    了解天文的人一定知道中子星非常緻密,每立方釐米的中子星物質竟然達到了數億噸重之巨,數億噸重這是什麼概念?我們按重型坦克50噸重一輛來算,當然重型坦克一般都超過這個重量,按密度比較小的中子星物質1億噸每立方釐米來算。
  • 一勺白矮星,中子星或者黑洞放在地球上會怎樣?
    其實這個結局並不複雜,對地球沒有任何影響,根本啥也不會發生。 緻密的天體 實際上,白矮星,中子星,黑洞是宇宙中的緻密天體,質量未必比恆星大,但密度都要比普通的天體大得多。比如:中子星一勺子大概就是一立方立釐米,質量差不多就得有好幾億噸重。