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: 10146|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
; l& G) w+ H5 ?
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。3 X; A3 l6 j" g3 F+ `

  E) ?) ~  |5 b- c$ N/ K( W# L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。
1 r' t2 O7 h, G, `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。
$ V' C; j( F) a- Z' 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。% i+ A) }- c; `2 T
% A) y3 {# Y2 V2 u7 Y& i( L5 [
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。
; B0 w$ ^/ r2 ?2 d' W
! z0 H# Z+ j% N" C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。6 [1 i5 t  s0 l' p( w
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。
+ g4 M: @# k. @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。
7 |. q1 W" e2 h  M8 W% ~: Z; d
  E: r( {1 `/ \% I; y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。
' H( X+ V5 e2 J* V  q& Z2 g6 _
2 z2 c' H0 x. L( f8 C$ T* T3 u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。' j& h) n$ W  a: ^: V
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。" K  F; L; \& k1 S5 ~4 \
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)。
' |* `1 {; G# S; D. j4 a9 j( k+ J/ Q
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。
# F8 {$ d3 s' R
2 R- q: }& u0 N  b% f  R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。- K. s4 `; ~- ]% L. f
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。
4 Q6 V/ B( ~0 s, i3 j这就是中子星一些特性参数的来源,欢迎共同探讨。4 |  T* M, ~+ ]5 r0 F, Z3 Z

' @2 t3 O) j% {, H# o0 ?5 D/ w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。
/ n* ?" e$ w7 }, Z# T8 Z2 b
2 ?% b; K" ?% K4 v9 q9 _+ g) {& [. i8 S# Z) u% w: h- b
来源:https://www.toutiao.com/a6692990225062298119/- |/ X6 I6 R& K# J3 R! {* C
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

关闭

站长推荐上一条 /6 下一条

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, 2025-8-26 10:48 , Processed in 0.045215 second(s), 28 queries .

Powered by Mxzdjyxk! X3.5

© 2001-2025 Discuz! Team.

快速回复 返回顶部 返回列表