中子星到底有多可怕?一立方厘米重20億噸,人掉到上面會怎麽樣?

星空承載夢想 2024-02-27 08:29:41
在閱讀此文前,麻煩您點擊一下“關注”,既方便您進行討論與分享,又給您帶來不一樣的參與感,深度長文,希望您能夠認真看完,感謝您的支持!

在浩瀚的宇宙中,有很多神秘的天體,我們的太陽和地球只是普通的天體,太陽是一顆恒星,到現在已經誕生了50億年之久,而地球是一顆行星,到現在已經誕生了46億年,在宇宙中恒星和行星的數量非常多,根據科學家的研究得出,在銀河系當中,恒星的數量大約是1000億到4000億顆,行星的數量大約是400億到1000億顆,在如此多的恒星和行星當中,地球是唯一一顆誕生了生命的星球,地球能夠誕生生命,主要是因爲地球滿足了生命誕生的基本條件,這些基本條件有適宜的溫度、充足的空氣、豐富的水資源、厚厚的大氣層,強大的磁場等等,這些基本條件組合在一起,使得地球變成了一顆有生命存在的星球。在地球上生活著各種各樣的生物,有海洋生物、有陸地生物、有兩棲生物和微生物等等。

人類就是由陸地生物進化而來的,在大約250萬年前,古猿的進化達到了一個新的高度,這群生物被學者稱爲是早期人類,根據化石的發現,這些早期人類和古猿有著明顯的不同,它們的顱骨很小,大腦更加發達,手部結構更加靈活,這些特點爲他們使用工具提供了便捷,所以在他們的生活中已經出現了粗糙的石器,隨著時間的推移,早期人類不斷的進化,出現了各種各樣的物種,其中最爲著名的就是直立人、尼安德特人和智人,他們的進化遺産一直持續到今天,也就是現代人類,人類從誕生以後就開始不斷的研究和探索世界的奧秘。現在人類已經能夠走出地球探索宇宙,這說明人類科技發展的速度是非常快的。當人類走出地球看到宇宙之後,人類被浩瀚的宇宙所吸引。

人類想要知道宇宙到底有多大?在宇宙中是不是還存在其它生命?帶著這些疑問,人類走上了探索宇宙的道路,根據科學家的研究發現,在宇宙中除了普通的天體之外,還有比較神秘的天體,比如說白矮星、中子星、黑洞等等,那麽這些天體是如何形成的?根據科學家的研究發現,在宇宙中恒星是宇宙中最重要的天體之一,它們由氣體和塵埃組成,通過核聚變反應産生能量和熱量,核聚變不是隨便發生的,而是需要極端的條件,比如說極高的溫度或者極高的壓強,在地球上人造可控核聚變就需要上億度的高溫才能夠持續進行,太陽比我們地球有一個特別的條件,就是高壓,因此持續核聚變的溫度就不需要這麽高,但核聚變的位置必須在核心才能夠發生。

核聚變的過程還是非常複雜的,簡單來說,4個氫核聚變成一個氦核,在這個聚合過程中,會有一部分質量虧損,這些質量的虧損最終會轉變爲能量釋放出去,當恒星的能量釋放完的時候,它們會經曆一系列的演化過程,對于太陽這樣的主序星來說,它們首先會變成紅巨星,然後變成白矮星,當一顆恒星的質量足夠大的時候(通常超過太陽質量的10倍以上),它會在超新星爆炸中坍縮成一個中子星。超新星爆發是宇宙中一種壯觀的天文現象,它發生在一些質量極大的恒星生命周期的末期,這些恒星由于內部的核燃料耗盡,無法再維持自身的穩定導致星體急劇坍塌,並引發了劇烈的爆炸,簡單來說,超新星爆發的原因是基于恒星演化的原理。

當一顆恒星消耗完其內部的氫燃料後,核心會開始收縮並加熱,同時外層會向外膨脹,隨後恒星會進入一個相對穩定的階段,開始燃燒氦和更重的元素,然而當核心的燃料被耗盡,恒星將再次開始收縮,並在極端的高溫高壓下引發爆炸,這個過程中釋放的能量相當于太陽一生中釋放的能量總和,使得超新星在短時間內變得非常明亮,同時爆炸産生的物質和能量會以極快的速度向周圍空間擴散,形成了壯觀的星雲和各種天體,超新星爆炸是宇宙中一種獨特的天文現象,它不僅僅揭示了恒星的演化奧秘,也爲科學家探索宇宙奧秘 提供了更多的線索,超新星爆炸之後,恒星核心被壓縮到極致,形成一個密度極高的物質球,這就是中子星的前身。當這個物質球繼續被壓縮時,電子被擠壓到原子核中,和質子結合成中子。

這個過程會一直持續下去,直到中子的質量超過了排斥力,使得物質球無法再被壓縮爲止,這時候物質會變成一顆真正的中子星。中子星除了這個形成途徑之外,還有其它的形成途徑,比如說雙星系統合並也能夠形成中子星,當兩顆質量相近的恒星繞著共同的重心旋轉時,它們之間會産生引力相互作用,這種相互作用會導致它們相互吸引碰撞和融合,最終形成一個更大的恒星,在這個過程中,如果兩顆恒星的質量都超過了某個臨界值,它們的核心就會發生劇烈的坍塌,最終形成一個中子星。一般來說,中子星通常都很小,中子星的質量一般介于1.5~3倍太陽質量之間,半徑則在10~20千米之間,表面溫度大約爲1000萬℃。

中子星上一立方厘米的物質,質量高達1億噸以上,甚至20億噸。中子星是目前已知密度僅次于黑洞的天體。在宇宙中,密度比中子星更次一點的天體叫做白矮星。在常溫常壓下,水的密度爲1克每立方厘米,而中子星的密度是水的密度的100萬億倍。地球的平均半徑爲6371公裏,如果將地球壓成中子星,那麽地球的半徑將變爲22米。像太陽這麽大的天體,壓縮到這種密度,半徑也只有10公裏左右。由于中子星的密度極大,大量的質量聚集在非常有限的空間中,中子星表面的引力場極其強大,表面的逃逸速度高達10萬-15萬千米每秒,如果從中子星表面發射火箭,速度必須要大于光速的二分之一,科學家經過研究發現,中子星的物質大部分都是由中子構成的。

在這種極端條件下,已經沒有化學元素的概念了,因爲原子已經不存在了,而在白矮星上面,物質還能夠以原子狀態存在,只是原子之間的距離已經被壓縮的不能再小了,如果說人掉到中子星上面,那麽會發生什麽?如果說我們是在中子星上面的話,那麽中子星上面的一天就太可怕了,由于中子星保留了原來恒星的大部分角動量,而半徑卻只有原來恒星的十幾萬分之一,因此它的自轉速度非常快,一般來說,中子星的自轉一圈只需要30秒,在中子星上面,30秒就會過一天,于是在中子星上,星星會快速的劃過天空,在這樣飛速旋轉的中子星上面,人會感到眩暈,除此之外,中子星表面的重力能夠瞬間將人壓垮,中子星極小的密度使得它有強大的表面重力,其強度達到了地球表面重力的2000億到30000億倍。

這就意味著如果一個人要是落在中子星上面,他將會承受比地球上大上萬億倍的重力,能夠瞬間將人壓扁。相信很多人看到這裏,都會覺得中子星是一個非常可怕的天體,不過在宇宙中中子星並不是最可怕的天體,最可怕的天體是黑洞,當年愛因斯坦在研究廣義相對論的過程中,首次提出了黑洞的概念,廣義相對論是描述重力作用的理論,它認爲物體之間的引力是由物體彎曲了周圍的時空造成的,這個理論還預測了時間和空間的彎曲,以及黑洞的存在,愛因斯坦通過研究引力的本質,預測了黑洞的存在,他認爲,如果一個物體的密度足夠大,它的引力將會變得非常強大,以至于光線無法逃離,這個物體就會形成一個黑洞,因爲它會吞噬任何接近它的物質,連光都不例外。

愛因斯坦當時的黑洞理論並沒有得到科學界廣泛的認可,因爲當時人類的科技還不夠強大,人類還無法直接觀測到黑洞,直到20世紀中期的時候,科學家在宇宙中發現了一些奇怪的天體,這些天體的引力極強,甚至連光都無法逃離,這些天體被稱爲是X射線源,在1964年,科學家蘇布拉馬尼安.錢德拉塞卡發現了一個重要的理論:在某些條件下,恒星會坍縮成一個極端緊湊的物體,這個物體就是黑洞,科學家認爲宇宙中絕大多數的黑洞都是由恒星發生超新星爆發所産生的,一般來說,黑洞的質量在太陽質量的3-100倍之間,除此之外,還有的黑洞是宇宙大爆炸直接形成的,比如說我們銀河系中心黑洞人馬座a*就是一個星系級別的黑洞,它們的質量高達太陽的430萬倍。已經被科學家公布的m87星系中心黑洞質量是太陽質量的64億倍。

像這樣的黑洞不可能是恒星爆發所形成的,只有宇宙大爆炸才能夠形成如此巨大的超級黑洞,在宇宙大爆炸時,某些區域的物種能量密度很高,從而直接形成了黑洞,這類黑洞也是星系形成的原始力量,因爲它們的強大引力能夠吸附大量的物質在其周圍,這些物質形成了原始恒星,進而造就了星系,除了這些形成模式之外,星體碰撞也能夠形成黑洞,有一些特別大質量的恒星突然間和一顆大質量的恒星碰撞到一起,那麽在巨大的質量産生的引力作用下,相撞的恒星就不必演化到末期發生超新星爆發才能夠形成黑洞。黑洞的恐怖之處在其強大的引力,根據廣義相對論,一個物體的質量越大,其引力就越大,而黑洞由于質量極大,引力極強,甚至能夠吞噬一切接近它的物質,這就是我們常說的黑洞無光現象。

而且黑洞還有一個特性,那就是“事件視界”,這是一個虛擬的邊界,任何進入這個邊界的物質都無法逃離黑洞的引力, 一旦物質被吸入黑洞,就無法再出來了,看到這裏,可能很多人都會産生一個疑問,就是黑洞吞噬的物質去了哪裏?其實以目前人類的科技來看,根本無法解開這個奧秘,不過科學家給出了幾種猜測,黑洞吞噬物質,並不是一口吃掉,而是慢慢的吞噬,當一顆恒星出現在黑洞周圍時,黑洞巨大的潮汐引力會將恒星外層物質撕碎,在這個過程中,恒星物質一開始會圍繞黑洞高速旋轉,黑洞吞噬掉更靠近的物質,也會形成巨大的吸積盤。就這樣,恒星物質從外到內一點點被黑洞超強的潮汐引力剝離,就像剝洋蔥那樣,最終被完全吞噬掉。不過,黑洞吞噬恒星的過程絕不是短時間內完成的,需要幾百萬年甚至更長的時間。

有一些科學家認爲,物質被黑洞吞噬之後,越過事件視界,最終會達到中心的奇點,成爲黑洞的一部分,至于奇點到底是怎麽樣存在的?目前科學家還在積極的研究當中,科學家認爲奇點是一個質量無限大、能量無限大、熱量無限大、密度無限大、體積無限小的點,雖然說這個點已經違背了現有的物理學,但是科學家目前也無法給出更好的解釋,除此之外,還有的科學家認爲,黑洞吞噬的物質會到達另一個宇宙空間中,科學家猜測,黑洞的另一邊可能是一個白洞,白洞是宇宙中一個假設的物體,其特征與黑洞的性質完全相反。人們相信白洞的存在是基于描述黑洞的廣義相對論方程。白洞也有引力,也會彎曲時空,也會吸引物體到自己身上,但不同的是,所有接近白洞的東西都永遠不會到達它。

白洞不讓任何東西進入,甚至不讓光進入。相反,它們會發出強大的能量,防止任何東西進入它們的事件視界。如果你從側面看一個白洞,你可以看到和黑洞一樣的畫面,只有光和物質會從事件視界噴發回太空。黑洞吞噬的物質會由白洞噴發出去,黑洞和白洞連接在一起就形成了蟲洞,蟲洞就是能夠穿越時空的隧道,不過目前來看,科學家並沒有在宇宙中發現白洞,也或許白洞根本不存在我們這個宇宙當中,而是在另一個平行宇宙當中,平行宇宙簡單來說,就是指存在我們所居住的宇宙之外的其他宇宙,這些宇宙可能和我們的宇宙相似、也可能是截然不同的,我們可以想象一下,如果在一個平行宇宙中,曆史的走向發生了微小的變化,那麽它所呈現的現實可能和我們這個宇宙是不同的。

從理論上講,存在多個平行宇宙的觀點可以分爲幾類。其中一種觀點是,當宇宙膨脹時,可能會出現不同的“分支”或“氣泡”,每一個“氣泡”都代表一個平行宇宙。另一種觀點則來源于量子物理,認爲每當一個粒子的狀態發生變化時,宇宙都會分裂出一個新的分支。不同的平行宇宙理論提供了不同的視角。例如,有一種理論認爲,平行宇宙之間可能存在交互作用,而另一種理論則認爲這些宇宙是完全隔離的,永遠不會相互影響。這些理論的存在,爲我們提供了一個理解宇宙的全新視角,使我們意識到,也許我們居住的宇宙只是無盡宇宙海洋中的一滴水。雖然現在科學家還沒有找到平行宇宙,但是未來隨著人類科技的進步,說不定人類能夠發現平行宇宙。不過黑洞是不是進入蟲洞的入口?目前科學家還在積極的研究當中,既然黑洞是宇宙中最強大的天體,那麽它和中子星碰撞會發生什麽呢?

根據《天體物理學雜志快報》上的一項研究,科學家首次發現了黑洞和中子星碰撞,原本科學家以爲,中子星能夠和黑洞糾纏一段時間,但是讓科學家感到意外的是,黑洞一口就把中子星吞掉了,可見黑洞到底有多強大,根據科學家的觀測得出,這兩個天體的前身至少是太陽質量8倍以上的恒星,雖然現在人類對宇宙有了一定的了解,但是在宇宙中還存在很多人類無法解釋的問題和現象,宇宙比我們想象的要神秘,人類想要徹底解開宇宙的奧秘,現在的科技水平還無法達到,不過人類作爲地球上最有智慧的生命,人類的科技在不斷的進步,小編認爲,只要人類能夠堅持不懈的努力下去,未來隨著人類科技的進步,人類一定能夠解開宇宙中所有的奧秘,對此,大家有什麽想說的嗎?

2 阅读:403
评论列表
  • 2024-02-28 09:31

    如果我沒認錯,現在的重量的概念,是以現在地球引力條件下,做出的定義吧,那麽,那些比地球大辣麽多的東東,哦,咱們叫它天體,它的質量。。。。

  • 2024-02-28 05:28

    一立方厘米20億噸,咋稱出來的?

  • 2024-02-27 10:06

    一立方厘米啥東東呢,石頭、泥土、空氣、水?

  • 2024-02-28 13:23

    我就想,這麽多的星星,是怎麽形成的

  • 2024-02-27 23:24

    你把背景音樂消除了,不行嗎?亂糟糟的。

  • 2024-02-27 18:18

    今天我在大街上看到你了,哈哈哈哈!

星空承載夢想

簡介:本人愛好天文,擅長寫科學領域的文章