将1立方厘米的中子星物质放在地球上会发生什么？

顾名思义，中子星是一个主要由中子组成的星球，中子是宇宙中大质量恒星消失后留下的致密核子。如果将中子星的一立方厘米物质放在地球表面，接下来会发生什么？根据已知的观察，中子星的密度至少为每立方厘米10^11公斤即1000亿公斤。假设这块中子星材料是一个正方形，那么当我们把它放在地球表面时，就相当于把一个重达1000亿公斤的物体压在面积只有1平方厘米的地球表面。显然，地球上没有任何物质能够承受如此可怕的压力，所以我们可以确信，这一大块中子星物质会直接插入地球表面，然后几乎毫无阻碍地落向地心，但这一大块中子星物质不会只是静静地落入地心。

中子星物质的密度如此之高，是因为它被中子星的巨大引力所束缚，而地球上的这一小块引力与中子星的引力根本不是一个级别的，完全可以忽略不计。事实上，地球上没有任何力量可以将中子星物质固定住，此外，中子星物质本身的温度非常高通常超过100万K，中子星物质在落向地球核心时以非常快的速度膨胀。随着这一过程的持续，中子星物质被转化为大量的自由中子，这些自由中子非常不稳定，在很短的时间内就会衰变一个自由中子的半衰期只有大约611秒。

中子的衰变是一种β衰变，在这种衰变中，中子被转化为质子，并释放出一个电子和一个反中子。一个中子、一个质子和一个电子的质量分别为1.6745×10^-27千克、1.6726×10^-27千克和9.10956×10^-31千克。注：由于反中子的质量非常小，我们在计算时可以忽略它。当然这0.15%的质量并不是简单地消失，爱因斯坦告诉我们，它被转化为能量。换句话说，中子的衰变实际上是一个释放能量的过程。虽然一个中子衰变所释放的能量可以忽略不计，但1000万亿公斤中子衰变所释放的能量是惊人的，所以我们先来计算一下这到底是多少能量。

从理论上讲，贝塔衰变后产生的质子和电子会与一些自由中子结合，形成原子，所以并不是中子星中的所有物质都会衰变。为了论证，我们可以简单地假设只有一半的中子，即500亿公斤的中子会衰变，并且在它们衰变后，其质量的0.15%，即7500万公斤，被转化为能量。根据爱因斯坦的质能方程E=mc^2m是质量，c是光速常数，即299792458米/秒，可以计算出释放的总能量为6.75x10^24焦耳，相当于约160亿吨TNT。这是什么概念？假设沙皇炸弹是人类有史以来引爆的威力最大的核弹，其爆炸威力相当于5000万吨TNT炸药，即广岛原子弹的3864倍，我们可以简单地计算出，这块中子星材料释放的能量相当于3200万颗沙皇炸弹，或123648万颗广岛原子弹。

要知道，即使是6500万年前在地球上消灭恐龙的小行星也只在地球上释放了大约3.4x10^23焦耳的能量，这意味着这块中子星物质释放的能量大致相当于20颗这样的小行星撞击地球所释放的总能量。综上所述，综上所述，如果将一块1立方厘米的中子星物质放在地球表面，它将迅速向地球中心坠落，剧烈膨胀并释放出非常大的能量，这将使地球上的所有生物很难生存。值得注意的是，地球的引力结合能约为2.25x10^32焦耳，这比这块中子星物质释放的能量要高得多，所以它不会对地球本身造成太大的损害。

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