中子星到底有多可怕?一立方厘米重20亿吨,人掉到上面会怎么样?

星空承载梦想 2024-02-27 08:29:41
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在浩瀚的宇宙中,有很多神秘的天体,我们的太阳和地球只是普通的天体,太阳是一颗恒星,到现在已经诞生了50亿年之久,而地球是一颗行星,到现在已经诞生了46亿年,在宇宙中恒星和行星的数量非常多,根据科学家的研究得出,在银河系当中,恒星的数量大约是1000亿到4000亿颗,行星的数量大约是400亿到1000亿颗,在如此多的恒星和行星当中,地球是唯一一颗诞生了生命的星球,地球能够诞生生命,主要是因为地球满足了生命诞生的基本条件,这些基本条件有适宜的温度、充足的空气、丰富的水资源、厚厚的大气层,强大的磁场等等,这些基本条件组合在一起,使得地球变成了一颗有生命存在的星球。在地球上生活着各种各样的生物,有海洋生物、有陆地生物、有两栖生物和微生物等等。

人类就是由陆地生物进化而来的,在大约250万年前,古猿的进化达到了一个新的高度,这群生物被学者称为是早期人类,根据化石的发现,这些早期人类和古猿有着明显的不同,它们的颅骨很小,大脑更加发达,手部结构更加灵活,这些特点为他们使用工具提供了便捷,所以在他们的生活中已经出现了粗糙的石器,随着时间的推移,早期人类不断的进化,出现了各种各样的物种,其中最为著名的就是直立人、尼安德特人和智人,他们的进化遗产一直持续到今天,也就是现代人类,人类从诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘。现在人类已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度是非常快的。当人类走出地球看到宇宙之后,人类被浩瀚的宇宙所吸引。

人类想要知道宇宙到底有多大?在宇宙中是不是还存在其它生命?带着这些疑问,人类走上了探索宇宙的道路,根据科学家的研究发现,在宇宙中除了普通的天体之外,还有比较神秘的天体,比如说白矮星、中子星、黑洞等等,那么这些天体是如何形成的?根据科学家的研究发现,在宇宙中恒星是宇宙中最重要的天体之一,它们由气体和尘埃组成,通过核聚变反应产生能量和热量,核聚变不是随便发生的,而是需要极端的条件,比如说极高的温度或者极高的压强,在地球上人造可控核聚变就需要上亿度的高温才能够持续进行,太阳比我们地球有一个特别的条件,就是高压,因此持续核聚变的温度就不需要这么高,但核聚变的位置必须在核心才能够发生。

核聚变的过程还是非常复杂的,简单来说,4个氢核聚变成一个氦核,在这个聚合过程中,会有一部分质量亏损,这些质量的亏损最终会转变为能量释放出去,当恒星的能量释放完的时候,它们会经历一系列的演化过程,对于太阳这样的主序星来说,它们首先会变成红巨星,然后变成白矮星,当一颗恒星的质量足够大的时候(通常超过太阳质量的10倍以上),它会在超新星爆炸中坍缩成一个中子星。超新星爆发是宇宙中一种壮观的天文现象,它发生在一些质量极大的恒星生命周期的末期,这些恒星由于内部的核燃料耗尽,无法再维持自身的稳定导致星体急剧坍塌,并引发了剧烈的爆炸,简单来说,超新星爆发的原因是基于恒星演化的原理。

当一颗恒星消耗完其内部的氢燃料后,核心会开始收缩并加热,同时外层会向外膨胀,随后恒星会进入一个相对稳定的阶段,开始燃烧氦和更重的元素,然而当核心的燃料被耗尽,恒星将再次开始收缩,并在极端的高温高压下引发爆炸,这个过程中释放的能量相当于太阳一生中释放的能量总和,使得超新星在短时间内变得非常明亮,同时爆炸产生的物质和能量会以极快的速度向周围空间扩散,形成了壮观的星云和各种天体,超新星爆炸是宇宙中一种独特的天文现象,它不仅仅揭示了恒星的演化奥秘,也为科学家探索宇宙奥秘 提供了更多的线索,超新星爆炸之后,恒星核心被压缩到极致,形成一个密度极高的物质球,这就是中子星的前身。当这个物质球继续被压缩时,电子被挤压到原子核中,和质子结合成中子。

这个过程会一直持续下去,直到中子的质量超过了排斥力,使得物质球无法再被压缩为止,这时候物质会变成一颗真正的中子星。中子星除了这个形成途径之外,还有其它的形成途径,比如说双星系统合并也能够形成中子星,当两颗质量相近的恒星绕着共同的重心旋转时,它们之间会产生引力相互作用,这种相互作用会导致它们相互吸引碰撞和融合,最终形成一个更大的恒星,在这个过程中,如果两颗恒星的质量都超过了某个临界值,它们的核心就会发生剧烈的坍塌,最终形成一个中子星。一般来说,中子星通常都很小,中子星的质量一般介于1.5~3倍太阳质量之间,半径则在10~20千米之间,表面温度大约为1000万℃。

中子星上一立方厘米的物质,质量高达1亿吨以上,甚至20亿吨。中子星是目前已知密度仅次于黑洞的天体。在宇宙中,密度比中子星更次一点的天体叫做白矮星。在常温常压下,水的密度为1克每立方厘米,而中子星的密度是水的密度的100万亿倍。地球的平均半径为6371公里,如果将地球压成中子星,那么地球的半径将变为22米。像太阳这么大的天体,压缩到这种密度,半径也只有10公里左右。由于中子星的密度极大,大量的质量聚集在非常有限的空间中,中子星表面的引力场极其强大,表面的逃逸速度高达10万-15万千米每秒,如果从中子星表面发射火箭,速度必须要大于光速的二分之一,科学家经过研究发现,中子星的物质大部分都是由中子构成的。

在这种极端条件下,已经没有化学元素的概念了,因为原子已经不存在了,而在白矮星上面,物质还能够以原子状态存在,只是原子之间的距离已经被压缩的不能再小了,如果说人掉到中子星上面,那么会发生什么?如果说我们是在中子星上面的话,那么中子星上面的一天就太可怕了,由于中子星保留了原来恒星的大部分角动量,而半径却只有原来恒星的十几万分之一,因此它的自转速度非常快,一般来说,中子星的自转一圈只需要30秒,在中子星上面,30秒就会过一天,于是在中子星上,星星会快速的划过天空,在这样飞速旋转的中子星上面,人会感到眩晕,除此之外,中子星表面的重力能够瞬间将人压垮,中子星极小的密度使得它有强大的表面重力,其强度达到了地球表面重力的2000亿到30000亿倍。

这就意味着如果一个人要是落在中子星上面,他将会承受比地球上大上万亿倍的重力,能够瞬间将人压扁。相信很多人看到这里,都会觉得中子星是一个非常可怕的天体,不过在宇宙中中子星并不是最可怕的天体,最可怕的天体是黑洞,当年爱因斯坦在研究广义相对论的过程中,首次提出了黑洞的概念,广义相对论是描述重力作用的理论,它认为物体之间的引力是由物体弯曲了周围的时空造成的,这个理论还预测了时间和空间的弯曲,以及黑洞的存在,爱因斯坦通过研究引力的本质,预测了黑洞的存在,他认为,如果一个物体的密度足够大,它的引力将会变得非常强大,以至于光线无法逃离,这个物体就会形成一个黑洞,因为它会吞噬任何接近它的物质,连光都不例外。

爱因斯坦当时的黑洞理论并没有得到科学界广泛的认可,因为当时人类的科技还不够强大,人类还无法直接观测到黑洞,直到20世纪中期的时候,科学家在宇宙中发现了一些奇怪的天体,这些天体的引力极强,甚至连光都无法逃离,这些天体被称为是X射线源,在1964年,科学家苏布拉马尼安.钱德拉塞卡发现了一个重要的理论:在某些条件下,恒星会坍缩成一个极端紧凑的物体,这个物体就是黑洞,科学家认为宇宙中绝大多数的黑洞都是由恒星发生超新星爆发所产生的,一般来说,黑洞的质量在太阳质量的3-100倍之间,除此之外,还有的黑洞是宇宙大爆炸直接形成的,比如说我们银河系中心黑洞人马座a*就是一个星系级别的黑洞,它们的质量高达太阳的430万倍。已经被科学家公布的m87星系中心黑洞质量是太阳质量的64亿倍。

像这样的黑洞不可能是恒星爆发所形成的,只有宇宙大爆炸才能够形成如此巨大的超级黑洞,在宇宙大爆炸时,某些区域的物种能量密度很高,从而直接形成了黑洞,这类黑洞也是星系形成的原始力量,因为它们的强大引力能够吸附大量的物质在其周围,这些物质形成了原始恒星,进而造就了星系,除了这些形成模式之外,星体碰撞也能够形成黑洞,有一些特别大质量的恒星突然间和一颗大质量的恒星碰撞到一起,那么在巨大的质量产生的引力作用下,相撞的恒星就不必演化到末期发生超新星爆发才能够形成黑洞。黑洞的恐怖之处在其强大的引力,根据广义相对论,一个物体的质量越大,其引力就越大,而黑洞由于质量极大,引力极强,甚至能够吞噬一切接近它的物质,这就是我们常说的黑洞无光现象。

而且黑洞还有一个特性,那就是“事件视界”,这是一个虚拟的边界,任何进入这个边界的物质都无法逃离黑洞的引力, 一旦物质被吸入黑洞,就无法再出来了,看到这里,可能很多人都会产生一个疑问,就是黑洞吞噬的物质去了哪里?其实以目前人类的科技来看,根本无法解开这个奥秘,不过科学家给出了几种猜测,黑洞吞噬物质,并不是一口吃掉,而是慢慢的吞噬,当一颗恒星出现在黑洞周围时,黑洞巨大的潮汐引力会将恒星外层物质撕碎,在这个过程中,恒星物质一开始会围绕黑洞高速旋转,黑洞吞噬掉更靠近的物质,也会形成巨大的吸积盘。就这样,恒星物质从外到内一点点被黑洞超强的潮汐引力剥离,就像剥洋葱那样,最终被完全吞噬掉。不过,黑洞吞噬恒星的过程绝不是短时间内完成的,需要几百万年甚至更长的时间。

有一些科学家认为,物质被黑洞吞噬之后,越过事件视界,最终会达到中心的奇点,成为黑洞的一部分,至于奇点到底是怎么样存在的?目前科学家还在积极的研究当中,科学家认为奇点是一个质量无限大、能量无限大、热量无限大、密度无限大、体积无限小的点,虽然说这个点已经违背了现有的物理学,但是科学家目前也无法给出更好的解释,除此之外,还有的科学家认为,黑洞吞噬的物质会到达另一个宇宙空间中,科学家猜测,黑洞的另一边可能是一个白洞,白洞是宇宙中一个假设的物体,其特征与黑洞的性质完全相反。人们相信白洞的存在是基于描述黑洞的广义相对论方程。白洞也有引力,也会弯曲时空,也会吸引物体到自己身上,但不同的是,所有接近白洞的东西都永远不会到达它。

白洞不让任何东西进入,甚至不让光进入。相反,它们会发出强大的能量,防止任何东西进入它们的事件视界。如果你从侧面看一个白洞,你可以看到和黑洞一样的画面,只有光和物质会从事件视界喷发回太空。黑洞吞噬的物质会由白洞喷发出去,黑洞和白洞连接在一起就形成了虫洞,虫洞就是能够穿越时空的隧道,不过目前来看,科学家并没有在宇宙中发现白洞,也或许白洞根本不存在我们这个宇宙当中,而是在另一个平行宇宙当中,平行宇宙简单来说,就是指存在我们所居住的宇宙之外的其他宇宙,这些宇宙可能和我们的宇宙相似、也可能是截然不同的,我们可以想象一下,如果在一个平行宇宙中,历史的走向发生了微小的变化,那么它所呈现的现实可能和我们这个宇宙是不同的。

从理论上讲,存在多个平行宇宙的观点可以分为几类。其中一种观点是,当宇宙膨胀时,可能会出现不同的“分支”或“气泡”,每一个“气泡”都代表一个平行宇宙。另一种观点则来源于量子物理,认为每当一个粒子的状态发生变化时,宇宙都会分裂出一个新的分支。不同的平行宇宙理论提供了不同的视角。例如,有一种理论认为,平行宇宙之间可能存在交互作用,而另一种理论则认为这些宇宙是完全隔离的,永远不会相互影响。这些理论的存在,为我们提供了一个理解宇宙的全新视角,使我们意识到,也许我们居住的宇宙只是无尽宇宙海洋中的一滴水。虽然现在科学家还没有找到平行宇宙,但是未来随着人类科技的进步,说不定人类能够发现平行宇宙。不过黑洞是不是进入虫洞的入口?目前科学家还在积极的研究当中,既然黑洞是宇宙中最强大的天体,那么它和中子星碰撞会发生什么呢?

根据《天体物理学杂志快报》上的一项研究,科学家首次发现了黑洞和中子星碰撞,原本科学家以为,中子星能够和黑洞纠缠一段时间,但是让科学家感到意外的是,黑洞一口就把中子星吞掉了,可见黑洞到底有多强大,根据科学家的观测得出,这两个天体的前身至少是太阳质量8倍以上的恒星,虽然现在人类对宇宙有了一定的了解,但是在宇宙中还存在很多人类无法解释的问题和现象,宇宙比我们想象的要神秘,人类想要彻底解开宇宙的奥秘,现在的科技水平还无法达到,不过人类作为地球上最有智慧的生命,人类的科技在不断的进步,小编认为,只要人类能够坚持不懈的努力下去,未来随着人类科技的进步,人类一定能够解开宇宙中所有的奥秘,对此,大家有什么想说的吗?

4 阅读:422
评论列表
  • 2024-02-28 09:31

    如果我没认错,现在的重量的概念,是以现在地球引力条件下,做出的定义吧,那么,那些比地球大辣么多的东东,哦,咱们叫它天体,它的质量。。。。

  • 2024-02-28 05:28

    一立方厘米20亿吨,咋称出来的?

  • 2024-02-27 10:06

    一立方厘米啥东东呢,石头、泥土、空气、水?

  • 2024-02-28 13:23

    我就想,这么多的星星,是怎么形成的

  • 2024-02-27 23:24

    你把背景音乐消除了,不行吗?乱糟糟的。

  • 2024-02-27 18:18

    今天我在大街上看到你了,哈哈哈哈!

星空承载梦想

简介:本人爱好天文,擅长写科学领域的文章