每立方釐米超1億噸,中子星密度如此之大,還有我們未知的元素嗎

2021-01-08 萬象經驗

要回答這個問題,我們首先要明白元素的定義。根據化學教科書上的定義,元素是具有相同核電核數的一類原子的總稱,也就是說原子內部的質子數量決定了元素的種類。接下來,我們要了解中子星的形成以及其內部組成,看它是否符合元素的定義。

我們知道,質量和引力息息相關。大質量物體產生的引力會使自身發生坍縮,這種坍縮在恆星內部產生了合適的壓力和溫度,使之開始發生核聚變。核聚變釋放的能量又會加熱恆星中的物質,它們產生的向外壓力差足夠抵消自身引力的內聚作用,於是恆星的大小就保持不變。

但是,當恆星內部的燃料消耗完之後,它就不能發生核聚變了。此時,恆星的外層就會被拋棄掉,只剩一個緻密的核心。由於缺少核聚變產生能量,它就要有另外一種機制來抵抗引力的坍縮。

像太陽這樣大的恆星,它死亡後會形成白矮星。由於引力的作用,電子會更靠近原子核,但是它質量又不夠大,無法將電子壓進原子核中。電子是費米子,它遵循泡利不相容原理,由此產生的電子簡併壓力抵抗了引力的坍縮。

如果是質量更大的恆星,它最終會形成中子星。它的引力會把電子壓進原子核中,此時電子會和原子核中的質子發生合併,變成中子並釋放出能量。中子星的內部充滿了中子,而且在引力的作用下非常緊湊。中子同樣是費米子,它遵循泡利不相容原理,由中子產生的簡併壓力抵抗引力的進一步坍縮。

從上述我們可以知道,由於原子核和電子之間的空隙已經消失了,所以中子星的密度是非常大的。而且,中子星是由中子組成的,並不符合元素的定義。所以在密度如此之高的中子星內部沒有未知的元素。

事實上,中子星又可以分為常規中子星和夸克星,前者內部主要以中子為主,而後者內部主要以夸克星為主。因為科學家認為,有些中子星質量過大,而它的半徑又太小,其內部的中子可能被壓碎為一些夸克物質。但是,目前我們無法從外觀上分辨出中子星和夸克星。儘管還未證實夸克星的存在,但是目前確實顯現出了一些夸克星可能的證據。

相關焦點

  • 中子星密度高達每立方釐米1億噸,是否意味著還存在未知的元素?
    中子星是超大質量恆星在演化末期形成的一種高密度星體,密度在每立方釐米8000噸至20億噸之間。這意味著,如果你能從中子星上取一湯匙物質,它的質量比地球上一座山峰的質量還高。中子星上的物質只是密度極大,而這種高密度物質是在超強的引力作用下形成的,在普通環境下很難創造這種物質。
  • 中子星密度高達每立方釐米1億噸,是否意味著還存在未知的元素?
    中子星是超大質量恆星在演化末期形成的一種高密度星體,密度在每立方釐米8000噸至20億噸之間。這意味著,如果你能從中子星上取一湯匙物質,它的質量比地球上一座山峰的質量還高。中子星上的物質只是密度極大,而這種高密度物質是在超強的引力作用下形成的,在普通環境下很難創造這種物質。
  • 每立方釐米重1億噸的中子星物質,是否代表還有我們未知的元素?
    目前,科學家已經發現或者是人工合成了119號元素,至於還有沒有未知的元素沒被發現,這是有很大可能的,而對於像中子星上的物質,它的密度為何如此之大,這要詳說一下中子星的誕生過程。先拿我們的太陽來舉例,像咱們太陽這樣的恆星,在經歷了紅巨星階段時會損失30%-40%的自身質量,所以它的歸宿只能是白矮星,一般來講,對於一些低質量恆星(通常為7個太陽質量以下的恆星),它們的演化末期產物都是白矮星。白矮星上的物質是緻密的,可以達到每立方釐米0.1噸~10噸。白矮星上的物質其實很簡單,主要是由碳、氧組成。
  • 中子星密度能達到每立方釐米1億噸以上,這是由什么元素構成的?
    中子星是大質量恆星在生命演化周期的後期所形成的一類特殊天體,在已知的天體結構中,其物質密度僅次於黑洞,組成物質每立方釐米可以達到上億噸,這在我們現實世界中是非常難以想像的,那麼中子星的組成物質是什麼呢?其中是否含有我們所未知的元素?
  • 中子星每立方釐米重達億噸,是由什麼特殊未知元素組成的嗎?
    一直有許多人對中子星物質奇高的密度百思不得其解,由此得出兩個結論,一是不相信,二是認為由什麼特殊元素組成,只是人類還沒有發現。這不有人就提出,中子星每立方釐米億噸密度,是不是代表那裡有人類未知元素存在呢?肯定回答:不代表。
  • 中子星密度每立方釐米1~20億噸是怎麼來的通俗演繹
    中子星的密度是很多人糾結的一個問題,一個立方釐米就有1億噸乃至20億噸重?不可思議。於是引來許多的質疑者。其實我們簡單了解一下這個重量的來源就不那麼驚訝了。是1.9891x10^30千克。地球質量為5.965x10^24千克,太陽質量是地球的33萬多倍。這樣我們稍有點數學基礎的簡單一算,不就知道了中子星的密度了嗎。中子星的質量達到1.44~3.00x1.9891x10^30千克,如按半徑10公裡計算,只是地球半徑的1/637,體積約地球的2.6億分之一,質量卻是地球的48~99萬倍。
  • 中子星密度極大,一立方釐米上億噸,這是什麼概念?
    當壓力足夠大,物質被擠壓的非常厲害,密度也會變得超級的高,遠超你的想像。  在宇宙中有一類密度極大的星體——中子星,它是恆星死亡後的殘骸。而高速旋轉的中子星又被稱作脈衝星。中子星的質量一般介於1.5~3倍太陽質量之間,半徑則在10~20千米之間,表面溫度大約為1000萬℃。
  • 宇宙中的物質密度存在極限嗎?中子星密度高達10億噸每立方釐米!
    現有理論之下,密度是沒有極限的。密度公式為ρ=m/v,表示單位體積內包含的物質質量;比如在標況下,空氣密度為0.001293克/立方釐米,水的密度為1克/立方釐米,鐵的密度為7.9克/立方釐米。太陽核心太陽核心的密度,高達150克/立方釐米,是太陽系中密度最高的地方;但是太陽整體的平均密度很低,只有1.41克/立方釐米。
  • 中子星密度大質量大,一立方釐米重量上億噸,是什麼概念?
    中子星的確密度很大,中子星可以說是宇宙中可怕程度僅次於黑洞的天體,其表面的引力場異常強大,和黑洞有得一拼,換句話來說,中子星就是一顆失敗的黑洞。中子星和黑洞同樣是恆星生命末期可能到達的終點之一,中子星是恆星演化到生命末期經由重力崩潰發生超新星爆炸之後,可能形成的少數終點之一,質量沒有達到可以形成黑洞的恆星在其生命末期會形成一種密度介於黑洞和白矮星之間的天體,這個天體就是中子星。
  • 脈衝星的密度高達10億噸每立方釐米,如此高的密度是怎樣形成的?
         上圖為脈衝星(高速旋轉的中子星)結構簡圖脈衝星的密度確實高達10億噸每立方釐米不相信的可以動手算一算,地球表層巖石的平均密度大約為2.7克每立方釐米。脈衝星是中子星,那麼就來聊一聊中子星中子星是大質量恆星衰老後演變而成的產物,是除黑洞外宇宙中密度最大的天體,已被天文觀測證實。
  • 脈衝星的密度高達10億噸每立方釐米,如此高的密度是怎樣形成的?
    上圖為脈衝星(高速旋轉的中子星)結構簡圖脈衝星的密度確實高達10億噸每立方釐米。脈衝星上一湯勺的物質,其重量就比地球上的一座山峰還要重。不相信的可以動手算一算,地球表層巖石的平均密度大約為2.7克每立方釐米。脈衝星是中子星,那麼就來聊一聊中子星中子星是大質量恆星衰老後演變而成的產物,是除黑洞外宇宙中密度最大的天體,已被天文觀測證實。
  • 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
    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。
  • 網友問:脈衝星密度高達每立方釐米10億噸,這是真的嗎?
    脈衝星脈衝星是中子星的一種,因為中子星一般自轉都很快,且磁場方向和自轉軸不在一條直線上,所以中子星每自轉一圈,磁場就會畫一個圓;當中子星的磁場脈衝掃過地球時,就被稱為脈衝星。我們知道,普通物質由分子或者原子組成,比如水分子,氫氣分子、鐵原子、碳原子等等;無論固態、液態還是氣態,分子之間都是存在距離的,這個距離會造成物質的熱脹冷縮。
  • 中子星1立方釐米重達10億噸,這種極端密度物質怎麼來的?
    人們對中子星物質充滿了好奇,科學家們說,上面的物質密度達到1立方釐米1億~20億噸,這是真的嗎?如果是真的,它是怎麼做到的呢?根據現有量子物理理論,原來它是這樣做到的。簡單點說,壓縮,使勁壓,壓縮到極致,就是中子星物質了。
  • 中子星1立方釐米密度達10億噸,這種極端超重物質怎麼來的?
    人們對中子星物質充滿了好奇,科學家們說,上面的物質密度達到1立方釐米1億~20億噸,這是真的嗎?如果是真的,它是怎麼做到的呢?根據現有量子物理理論,原來它是這樣做到的。把一個地球這麼大的東西,壓到只有幾公分大,就基本成為中子星密度了;如果再壓,壓到只有9毫米直徑的一個球,任何物質就無法形成物質了,無限墜落到中心奇點上,就成為黑洞了。在人世間,是無法製造出這麼大的壓力的,只有巨大恆星爆炸,核心物質被極端壓力壓縮,才能夠成為中子星。
  • 中子星的密度高達每立方釐米十億噸,為何存在這麼高的密度?
    中子星的密度,基本就是原子核的密度,每立方釐米高達10億噸,中子星是宇宙中的極端天體,屬於恆星演化的產物之一。大質量恆星在演化末期,核聚變反應減弱導致自身引力佔據主導作用,使得恆星在自身引力作用下塌縮,從而形成超新星,並留下一個核心部分,如果核心部分的質量在1.44~3倍太陽質量之間,就有可能形成中子星。
  • 中子星密度達百萬億噸,這是什么元素?是否表示宇宙還有未知元素
    元素的種類是由什麼決定的?我們經常聽到的是幾號元素,其實這個元素的區分標準就隱藏在這個幾號這個數字中!我們知道,某種元素就是某種元素的原子組成的,而決定原子種類的就是處在原子中間的原子核,那麼原子核是什麼組成的呢?
  • 宇宙最可怕的天體,1立方釐米重達10億噸,輕鬆摧毀地球!
    宇宙最可怕的天體,1立方釐米重達10億噸,輕鬆摧毀地球! 宇宙中密度最大的東西、最重的物質是什麼呢,有人會毫不猶豫回答肯定是黑洞,其實不然,除了黑洞這個存在,其實是中子星,中子星是宇宙中最可怕的天體,它是一個奇怪的東西,它的極端以至於扭曲了宇宙的規則,可以破壞並感染它所接觸到的一切。那它為什麼會這麼奇怪,可以告訴你一個概念,它的一立方釐米可以重達十億噸,輕鬆摧毀地球!
  • 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
    一立方釐米的體積很小,在地球上無論是怎樣的物質,我們都能將它放在巴掌裡,一立方釐米的水得有一克,一立方釐米的鐵約為7.9克,一立方釐米的黃金,也只有19.3克,即便是密度最高的鋨元素,一立方釐米也只有22.6克。
  • 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?
    中子星是宇宙中密度僅次於黑洞的恐怖天體,中子星密度非常大,指甲蓋大小的中子星物質,其質量可以與一座山相匹敵。中子星和黑洞都是恆星演化到生命末期可能形成的少數終點之一,質量沒有達到可以形成黑洞的恆星在生命末期可以形成一種密度在白矮星和黑洞之間的特殊天體,這就是中子星。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。