为啥会有中子星，它有多可怕，指甲盖大一块按地球密度有多大
常有人对中子星物质密度没有一个直观了解，因此抱着质疑的态度。今天我们就来通过剖析一下一块指甲盖大的中子星物质，按地球物质密度看看有多大，并根据这条线索，让各位对中子星的来历有一个较为清晰的了解。所谓指甲盖大，就定义为1立方厘米。
文章插图
我们通过密度换算就知道了，这只是一个简单的数学题。中子星密度为1~20亿吨/cm^3，地球密度为5.5g/cm^3，中子星密度约地球密度的18.2万亿~364万亿倍，我们折中一下，中子星按中间密度10亿吨/cm^3，这样1立方厘米中子星就有182万亿立方厘米的体积，换算成立方米就是1.82亿立方米。根据球体积公式V=(4/3)πr^3，可计算出1立方厘米的中子星物质变成地球物质，相当一个半径351米的球体。这个结果可能超乎一些人想象吧？中子星说得那么玄乎，也不过如此。其实这已经很玄乎了，一个指甲盖那么大的中子星物质，变成地球物质就成了塞满鸟巢空间一个巨大的球。指甲盖大的黑洞，会有多大质量呢？1cm^3体积的球形半径就是约0.62cm，这就是黑洞的史瓦西半径，史瓦西半径的计算公式为：R=2GM/C^2，这里R为史瓦西半径值，G引力常量，M为天体质量，C为光速。根据公式计算，这么大的黑洞质量约有41万亿亿吨，约地球质量的68.3%。那么60万亿吨的地球如果变成中子星，地球体积将缩小182万亿倍，就成了一个半径约112.4米的球。也就是说这个球远远没有1立方厘米中子星物质变成地球物质体积大。想一想我们开着时速100km的汽车，没日没夜一刻不停的开，都要开16天多，才能够转一圈，而地球变成中子星后，只要散着步也只要几分钟就转了一圈，开心吧？
文章插图
不过这种开心永远也不会降临。这是因为中子星的质量介于太阳的1.44~3倍之间，太阳质量的1.44倍是钱德拉塞卡极限，没到达这个临界点，就只能成为一个白矮星，成为不了中子星；而太阳的3倍左右是奥本海默极限，到了这个极限，中子简并压就再也支撑不了重力压力，必然坍缩成一个黑洞。因此中子星的半径一般在10km左右，像地球这种质量，包括太阳这种质量的天体，是变不成中子星的。太阳最终的归宿是一个白矮星。一般认为要太阳8倍以上，30倍以下的恒星在演化晚期，发生超新星大爆发后，抛弃了绝大多数的物质，剩余的核心致密物质才会形成一个中子星。而40倍太阳质量以上的恒星，超新星大爆发后核心残留物质会坍缩成一个黑洞。
文章插图
所以在中子星上转一圈至少有六七十公里，急匆匆的走也要走八九个小时吧。而且已知的任何物质都无法在中子星上落脚，更别说人了，靠近都不行。如果一个成年人被中子星引力捕获，拉拽着掉到其表面，掉落速度可达光速一半，即每秒15万千米，撞击的威力相当15000多颗广岛原子弹同时爆炸。不过别担心，中子星会毫发无损，连1毫米波澜都掀不起来。因为中子星上重力形成的压强达到10^28个地球大气压，也就是1万亿亿亿个大气压强，相当地球中心压强的30万亿亿倍。中子星的极端还有：磁场强度达到地球的数十万亿倍；逃逸速度达到一半光速；表面温度数百万度到上亿度，中心温度可达万亿度。这样的地方，在可预见的未来，人类是也无法靠近的。不过刘慈欣的小说《三体》中，描述的三体人水滴探测器，就是由中子星类物质制造的，所以人类穷尽一切办法不但无法窥探其中的秘密，就是在表面放大一亿倍也无法找不到一点疤痕。当然这只是小说夸张的想象，中子星物质是没有办法在一般环境存在的。
文章插图
致密的天体是如何形成的？密度不同的天体，是由于天体重力不一样导致的。因为在超强大压力下，物质会被压垮，这种垮不是我们生活中看到或理解的那种垮，而是原子粒子之垮。我们之所以能够看到各种各样形态的物质，能够保持某种形态不变，是因为物质内部有一种压力，或者叫斥力，在支撑着外部压力。比如人体，经过长期进化适应了地球1个大气压的压力，形成了人体内部压力与外部压力的平衡，这样人就能够在地表每平方厘米1公斤的压力下活动自如；而如果加大压力或者减少压力，人类就承受不了，因此在深潜时或太空探索，人类就要穿上抗压服，来帮助身体抵御外面压力的变化。
推荐阅读
- 黑洞 白矮星、中子星、黑洞，并非恒星最终结局它们还将各自演变！
- 为啥天越冷越有想吃东西的欲望
- 科学家们 太阳能照亮地球，为啥无法照亮周围的宇宙？
- 为啥从电影院出来感觉那么累
- 美国 中国为啥探测火星？美国百思不解，俄：目的奇怪，带了一特殊设备
- 芒果核发芽了芒果还能吃吗为啥
- 建水 西沙东岛为何会有400多头野牛？是如何过去的？下面带大家揭秘
- 天文学家 每秒转动401次的中子星，距离地球11000光年，它在疯狂吞噬恒星
- 液态 水可以被压缩吗假如强行压缩水会有什么后果科学家告诉你答案
- 为啥吃饭的时候眼睛会动！！?