比钢铁硬100亿倍,宇宙中“最硬”物质!是来自中子星的“硬菜”
你吃过最硬核的硬菜有哪些?这些硬菜是否都给你留下了深刻的印象?不过这次要给大家展现的并不是寻常意义上的硬菜 , 这份“硬菜”的主要“食材”是中子星 。
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你也许会想 , 中子星不是天体吗?被当作“硬菜” , 难不成真的可以吃吗?这个神奇的假想来自2018年一名国外的科学家 , 他以中子星为食材 , 假想了一种美食 , 叫作“核意面” 。
这个奇怪的想法来自于对中子星的各种研究 , 以及探讨物质组成的一种可能性 。 据悉这种由中子星做出来的意面强度比钢铁还要硬上100亿倍 , 是宇宙中最硬的物质 。
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这样的硬菜具体是怎样的 , 它又有怎样的特性?文章在接下来将为你一一道来 , 同时再科普一下关于中子星的其他特性 。
来自中子星的核意面猜想
要想做中子星核意面 , 首先最主要的食材肯定是中子星了 。 这是一颗巨大的超巨星塌缩核心 , 总质量在10~25个太阳质量之间 。 红巨星作为它的前身 , 在塌缩成为中子星后 , 这种变化非常极端 。
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数亿倍太阳质量的红巨星在塌缩完成后 , 所形成的中子星半径大约在10公里 , 极其致密的结构让中子星达到原子核的密度 。 形成之后 , 它们便不会再生产热量 , 并随着时间推移而冷却 。
中子星的现象则可以通过泡利不相容原理来进行描述 , 简单来讲 , 正常物质中存在的电子和质子在中子星的条件下结合产生中子 , 中子的简并压力部分防止中子星进一步塌缩 。
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想要做出中子核意面理论只需要三步 , 第一个条件已经满足了 , 接下来就是将中子星内核部分的剩余质子和电子进行合并 , 组成一团超高密度的中子汤 。
最后再施加超强的重力 , 把中子像炖肉一般揉成一团密闭球体 , 并在60万摄氏度下完成出锅 。 以此做出来的中子星根据自身物质的不同也许会出现各种各样的形态 , 之所以开展这种奇怪的想象主要是现在对于中子星的观察并不多 , 目前的可观测量或者未来的电磁研究及引力波现象可能要参考中子星的内部结构变化 。
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有了这想象 , 科学家们便利用计算机进行一种模拟 。 研究的结果表示 , 这种由中子星材料制作出来的“硬菜”是目前已知最强的材料 , 抗剪切力能够达到每立方厘米10的30次方尔格 , 断裂应变可能大于0.1 。
这是个什么概念呢?如果这盘核意面你想要进行食用 , 那你得使用超过100亿倍钢铁强度的力量去进行切割或打碎 。 之所以会出现这种情况 , 那是因为中子星这种“食材”实在是太过于致密 。
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仅5毫升质量的中子星物质质量就是吉萨大金字塔的900倍 , 如果要想食用这种核意面 , 你还必须要在中子星内部才能进行品尝 。 因为一旦脱离中子星这种环境 , 这种核意面的结构便会出现崩解 。
核意面本质上是一种简并物质 , 如果它存在中子星外壳内 , 那无疑会是宇宙中最坚硬的物质 。 由于核吸引力和库伦排斥力的大小相当 , 这其中的竞争便成为核意面形态多变的原因 。
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