一勺白矮星,中子星或者黑洞放在地球上,地球可能会怎样?
一勺白矮星,中子星或者黑洞放在地球上,地球可能会怎样?事实上,白矮星、中子星、黑洞都是宇宙中的紧凑物体,不一定比恒星质量大,但比普通物体密度大得多。例如,一颗中子星约为一立方厘米的勺子,质量为几亿吨。为什么这些物体的密度如此之大?
让我们从原子的结构说起。我们都知道,原子是由电子和原子核组成的,而原子核又是由质子和中子组成的。但是原子结构实际上比很多人想象的要大,因为它几乎是空的,我说的空不是指物理学上的空,而是指我们通常谈论的空。原子核不到原子大小的1%,电子甚至更小。卢瑟福证实了这一点,他用阿尔法粒子轰击金箔,发现大部分粒子直接穿过,只有极少数的粒子被偏转了。
世界上的所有东西都是由原子组成的。原子虽小,其内部却极为空虚。以氢原子为例。它的原子核中只有一个质子。如果你把质子的直径扩大到200米,整个原子得有多大?一个地球! 中子星的密度极高,每立方米重5.9x10^17公斤,或4x10^14倍于太阳的密度! 一勺中子星的重量为10亿吨,相当于珠穆朗玛峰的大小! 它的表面更加坚硬,比钢铁还要坚硬约100亿倍!
迄今为止,在银河系中已经发现了大约3000颗中子星,而磁星更为罕见,数量仅有二十多颗。磁星具有极强的磁场,大约为10^11特斯拉,比地球的磁场强40亿倍。如果一个磁星来到地球和月球之间一半的距离,那么世界上所有银行卡的磁条都会突然失效!中子星呢?中子星呢?因为质量大,引力也大。这时,电子的退化状态无法抵抗外部的重力,所以电子被推入原子核,电子和质子反应形成中子,所以整个中子星主要由中子组成。