京东6.18大促主会场领京享红包更优惠

 找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

查看: 10370|回复: 0

中子星上一小匙物质几十亿吨重不是瞎估摸出来的 请看精确的计算

[复制链接]

10

主题

0

回帖

10

积分

新手上路

积分
10
发表于 2019-5-21 02:04:35 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 中国
$ E3 q- p; w& Q7 W5 _( v7 [) n
中子星的密度是很多人纠结的一个问题,一个立方厘米就有1亿吨乃至20亿吨重?不可思议。于是引来许多的质疑者。其实我们简单了解一下这个重量的来源就不那么惊讶了。
5 W5 p9 b* D  c+ r$ N8 f& C( e; Y- F
一个中子星的半径只有10千米左右,也就是说你在中子星上行走,绕其一圈也就是六七十公里,最小的中子星半径只有几公里,按人在地球上行走的速度,一天就可以绕行一圈。% r  _- c  _1 d# J
可中子星的质量有多大呢?根据钱德拉塞卡极限计算,不得小于1.44倍太阳质量,根据奥本海默极限规定,不得超过太阳质量的3倍。2 ]! b; N4 o' \' C/ F
太阳质量有多大呢?是1.9891x10^30千克。地球质量为5.965x10^24千克,太阳质量是地球的33万多倍。4 B( q5 E" A( l7 X. Z  F

- e5 P% d. C( x- y! o, X4 u这样我们稍有点数学基础的简单一算,不就知道了中子星的密度了吗。
2 n- j8 d% v0 x  E3 ~# p: z0 N6 d* K& [% c1 V8 c$ t: y
中子星的质量达到1.44~3.00x1.9891x10^30千克,如按半径10公里计算,只是地球半径的1/637,体积约地球的2.6亿分之一,质量却是地球的48~99万倍。) P9 T! M2 ~8 `$ c
我们按照50万倍地球质量计算,中子星物质的平均密度达到地球物质密度约130万亿倍。地球密度平均为5.5克/立方厘米,5.5x130万亿=715万亿克=7.15亿吨。
9 Y8 B0 A8 A0 y- S这是一个10公里半径的中子星密度,而且是按照刚过临界点较小质量中子星计算的。有些中子星半径还更小,质量更大,密度达到20亿吨就完全可能了。当然也还有比10公里半径大的中子星,质量并没有大多少,这样密度就会小一些。所以科学界把中子星密度定为每立方厘米1~20亿吨是合理的。
( m; i! ^$ U6 D6 E5 h( Y2 X' ?8 H3 e
现在明白了吧?不稀奇了吧?迄今为止,科学界已经观测到宇宙中存在的几千颗中子星,我们中国的天眼FAST也新发现了几十颗中子星,因此中子星在宇宙中是普遍存在的。  V$ u6 Y# ?0 t
& [& ~% D; y7 L1 h7 e
如今的科学界观测天体知道其的大小直径及与我们的距离,这点总没问题了吧,根据各种质量恒星演化过程,以及观测到的各种数据,科学界就知道了中子星是一种特殊物质组成的致密天体了。
9 X  _  |8 Q! m2 \8 h根据这种致密性,再根据科学发展史以来的实验数据和各种数理逻辑公理,就可以计算出这种物质是一种什么状态。只有中子简幷压才能经受得这种引力重力压力。
: G4 P; H( Y4 Z5 g因此我们知道了中子星上面的物质,在极高的压力下,电子已经被压进了原子核。电子带负电,原子核中的质子带正电,电子与质子中和成了中子,加上原有的中子,这样中子星上的物质就全部变成了中子,整个星球就是一个由中子组成的大原子核(大中子核)。9 ~: S1 o: m5 r" U4 }9 N5 A7 ]
4 U; I+ D. E) K
这个大中子核的中子简幷压抵抗住了中子星巨大的引力压力,维持平衡。但超过了奥本海默极限,中子简并压就吃不消了,就会继续坍缩为一个黑洞。: L% J& Q- I" U8 a) J
# K1 }/ S% L5 O3 J/ y" H/ A* ]( V
这时,所有物质都汇集到了黑洞中心那个没有体积的奇点上,密度就变得无限大了。$ Q2 v6 W, x$ o* G+ |1 L- Q4 m! g
奥本海默极限目前还没有准确的参数,一般认为不得超过太阳质量的3倍,但也有研究认为不旋转的中子星奥本海默极限为2.16个太阳质量。
- z& l3 S/ c, y. [) C这就是中子星一些特性参数的来源,欢迎共同探讨。
5 m+ m6 ~' o3 b- r9 w
' R+ J4 h, V& Q$ I% T时空通讯专注于老百姓通俗的科学话题,全部文章均为原创,如喜欢请关注支持,谢谢。
; p( O( g. J7 w, O& N0 }
3 M- a0 \* w- z8 B' F2 s' _: I5 X/ s6 M
来源:https://www.toutiao.com/a6692990225062298119/
  g, d+ N% G* V; S9 l/ l$ ~免责声明:如果侵犯了您的权益,请联系站长,我们会及时删除侵权内容,谢谢合作!

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即注册

×

帖子地址: 

梦想之都-俊月星空 优酷自频道欢迎您 http://i.youku.com/zhaojun917
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

QQ|手机版|小黑屋|梦想之都-俊月星空 ( 粤ICP备18056059号 )|网站地图

GMT+8, 2026-9-17 09:03 , Processed in 0.041103 second(s), 27 queries .

Powered by Mxzdjyxk! X3.5

© 2001-2026 Discuz! Team.

快速回复 返回顶部 返回列表