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

jtAbdJnO

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。
' O, p, q6 C5 N$ ^2 y8 Z4 [
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。
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。
" u  _9 L) f2 c; [/ ~2 k& m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。

$ v( k% m  f4 n2 F6 H4 w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 Z0 j/ {# v6 l: s0 N8 v
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。
; L. \5 S) x* f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。
1 s  `, ^  }0 Q8 V: I! Y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。
# G* h- @3 t2 b6 [
2 D$ q* B, [- H  f, O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。
0 M" p0 A$ J0 @( c  m0 N; @% g
- `* ?/ d% v1 J7 \2 {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。
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。
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）。

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。
& V3 E5 k, x. P& ^2 m
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。
. L) Y" x4 G' w6 U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。
这就是中子星一些特性参数的来源，欢迎共同探讨。
: c# h8 K6 l% u/ C. D  {
7 s' Y; [. d( d* X4 ?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。
5 \8 q$ D1 M. ?  _

& R6 F4 I, o3 g1 H来源：https://www.toutiao.com/a6692990225062298119/
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！