在浩瀚的宇宙中,存在一种神秘的天体,其被称为中子星,它是由大质量恒星在生命末期,经历超新星爆发后形成。
在爆发的瞬间,外层物质会被抛洒出去,核心部分则在自身重力下坍缩,原子被压碎,电子被挤入原子核中与质子结合成为中子,最终形成直径10-30公里的中子简并态物质球,也就是大家熟悉的中子星。
由于中子星的原子都经过极端压缩,导致中子星的密度高到令人难以想象的程度,据科学家估计1立方厘米的中子星物质,质量就重达1亿吨。
想象一下,如果把密度如此大的中子星物质,挖一勺带回地球的话,会发生什么呢?
1932年,人类首次发现中子后,苏联著名物理学家廊道,就敏锐的推导出,恒星在超新星爆发后,在自身重力坍缩后,质子和电子在巨大的引力作用下,会把两者结合在一起形成中子,形成一个只有中子的中子星,这也是人类首次预言中子星的存在。
几十年过去,人类虽然通过模型,验证并推导出中子星形成的过程,然而,一直没有发现中子星的直接证据。
直到1967年,剑桥大学天文学家乔丝琳·贝尔在观测数据时,发现了一串神秘的周期性脉冲信号。这个信号被称为“宇宙心跳”,其每秒大约旋转30圈,经过最终验证,证实这是人类发现的首颗中子星。
正是这个发现,1974年获得了诺贝尔物理学奖,然而,获得这个奖的并不是乔丝琳,而是其导师安东尼·休伊什。
2007年,天文学家们利用伽马射线望远镜,发现了迄今为止旋转速度最快的中子星,其每秒可以旋转1122圈,这颗中子星直径约10公里,然而,由于其极高的密度,质量却与太阳相当,每立方厘米达到1亿吨。
2010年,天文学家们发现迄今为止最大的中子星,直径大约30公里,其质量几乎是太阳的两倍之多。
中子星除了密度极高外,还有另外几个特点,那就是温度极高,在高压下,中子星外部形成极度高温,达到100万摄氏度,另外中子星也有极高的磁场,其磁场强度是地球百万亿倍,另外其旋转速度也极快。
由于中子星密度极高,这种密度的物质,已经无法用地球上任何物质与其进行对比,然而,虽然在现实中,无法进行类比,但是却无法束缚人类的想象力。
那试想一下,如果地球上有这种密度的物质,或者从中子星上挖一勺带回地球的话,那么会发生什么呢?
当然,以人类现有的科学技术手段,连达到中子星都无法办到,更不用说带这么一勺超过1亿吨的物质了,即便到达中子星,想要在中子星上挖取这么一勺物质,本身就是一件极其困难的事情。
有科学家做过假设,那就是单获取这勺物质,本身所需的能量就超过人类现有能源总和的10^15倍,以目前人类发电量量来算的话,需要人类持续供电300亿年才能积攒足够的能量。
在忽略以上所有情况,假设人类到达种子中,也挖了一勺,并且带回地球了,那么这么一勺中子星物质,在到达地球后,会发生什么呢?
由于中子星内部全部是中子,依赖中子之间的简并压力和引力之间的微妙平衡,在这一勺中子星物质到达地球后,这种微妙的平衡会瞬间被打破。
中子星物质会以极快的速度迅速分解,逃脱束缚的中子开始β衰变,转化成为质子,电子和中微子。其体积将会在极短的时间内膨胀数亿倍。
在这个过程中会释放巨大的能量,根据爱因斯坦质能方程式,其释放的能量相当于1000颗沙皇氢弹同时爆炸。
而沙皇氢弹是目前人类为止,投放威力最大的一颗“炸弹”,其当量相当于5800万吨TNT当量,也就是广岛原子弹的3000多倍。
很难想象,如果1000多颗沙皇炸弹同时爆炸的话,会产生怎样的灾难性后果?这个后果是人类无法承受的。
如果说,人类有特殊的手段,可以让这勺中子星物质保持简并态,不会分解,保持原有的状态。即便这样的话,这勺中子星物质对地球来说,也是一场灾难。
因为这勺中子星物质密度极高,不仅磁场强,并且引力大,其存在就像一个微小版的黑洞,任何靠近它的物体,都会瞬间被其强大的引力紧紧吸引住,甚至会被吸入其中,成为这勺物质的一部分。
而如果把这勺中子星物质放到地面的话,坚硬的地面无法承受其巨大的引力,就好像水无法承受铁球的压力一样,其轻而易举的会坠入地下,破开地壳,进入到地幔,直到地球的地心之中。
中子星的存在,是自然法则的完美呈现,其极致的密度,开启了人类认知的全新维度,其内部的简并压和引力达成的微妙平衡,犹如一套精密的系统。
未来,人类如果有能力星际航行,中子星就是宇宙矿场,为人类提供星际燃料,更何况,中子星其脉冲性质,也为星际航行提供坐标,犹如宇宙的灯塔。