如果从中子星上取1立方厘米的物质,放到地球上,会发生什么?( 二 )
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在恒星主序期结束以后 , 如果质量还大于太阳质量的1.44倍时 , 即达到钱德拉塞卡极限 , 那么在前期成为红超巨星膨胀之后 , 由于内核聚变程度的下降以及温度的降低 , 其向外的辐射压不足以支撑巨大外壳向内的重力 , 恒星就会发生大规模的坍缩 , 以至于将原子核外的电子都压进原子核中 , 与质子结合形成中子 , 最后就演化为中子星 。 而当恒星质量达到太阳质量3.2倍的奥本海默极限时 , 连中子之间的简并压都不能抵挡重力作用时 , 就会发生无限坍缩形成黑洞 。
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中子星的特点
从中子星的上述形成过程 , 我们可以归纳出中子星所具有的一些主要特点:
极大密度 。 中子星的质量一般为太阳质量的1.35到2.1倍之间 , 但由于其巨大的引力作用 , 使得其体积非常小 , 其直径仅为10-20公里之间 , 因此密度非常夸张 , 达到10^11公斤每立方厘米 , 也就是每立方厘米的质量达到惊人的1亿吨 , 是除黑洞之外密度最大的星体 。 如果将地球压缩为中子星的话 , 其直径也才20米左右 。
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极强引力 。 中子星对外界天体的引力 , 同样遵循着万有引力定律 , 从中子星的质量与太阳质量对比来看 , 虽然高出不少 , 但由于中子星本身体积也非常小 , 如果将光速定义在星体上的逃逸速度 , 我们可以计算出中子星的史瓦西半径为5000米左右 , 史瓦西半径越高 , 则代表其对目标物体的引力越大 。 通过测算 , 太阳的史瓦西半径才3000米左右 , 地球的还不到1厘米 。 如果将史瓦西半径较大的中子星与普通恒星逐渐靠近的话 , 普通恒星会首先进入中子星的史瓦西半径范围 , 从而被中子星所吞噬 。
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极高温度 。 虽然中子星理论上属于将要“死去”的恒星 , 但是一般情况中子星都是通过超新星爆发之后形成的 , 而超新星爆发时产生的高温可以达到1000亿摄氏度以上 , 所以中子星在刚形成时的温度和这个差不多 , 随着时间的推移 , 中子星逐渐冷却 , 但是冷却的时间会相当漫长 , 所以其内核温度可以长时间保护在几十甚至上百亿摄氏度之间 , 表面温度也会在千万摄氏度以上 。
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把1立方厘米的中子星物质放到地球上
要解决这个问题 , 首先得有技术条件能够取出来才可以 , 能够取出来必须要克服上述中子星的3大特点带来的困难 。 如果从温度上来说 , 我们倒还可以有能够承受中子星表面上千万摄氏度的容器 , 但是极高密度和极强引力我们就很难加以克服了 。
先从超强引力上看 , 要从中子星上挖取一定量的物质 , 必须要进入其史瓦西半径以内 , 而像太阳这样大质量的天体 , 在靠近中子星之时都会被无情地吸入其中 , 以我们现有的技术手段 , 哪怕以后相当长的时间内 , 都没有可能克服中子星这么大的引力而不被吸入进去 。
再从极大密度上看 , 虽然我们要挖取的物质体积仅为1立方厘米 , 但是由于它的极大密度 , 其质量也会达到1亿吨之巨 , 即使我们可以突破它的超强引力顺利到达其表面 , 那么要从表面把1立方厘米的物质挖出 , 也需要非常非常大的能量输入 。 另外 , 假如我们成功挖取之后 , 将其运回 , 又得需要相应的加速、飞速和减速过程 , 势必也得需要可以提供超强动力性能的飞船以及巨量的能量 。
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