一勺白矮星,中子星或者黑洞放在地球上会怎样?

作者&投稿:唐庞 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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其实这个结局并不复杂,对地球没有任何影响,根本啥也不会发生。

致密的天体

实际上,白矮星,中子星,黑洞是宇宙中的致密天体,质量未必比恒星大,但密度都要比普通的天体大得多。比如:中子星一勺子大概就是一立方立厘米,质量差不多就得有好几亿吨重。为什么这些天体的密度会这么大呢?

我么要从原子的结构说起,我们都知道原子是由电子和原子核构成的,原子核又是由质子和中子构成的。

但实际上原子结构超乎很多人想象的,这是因为它几乎是“空”的,这里的“空”指的不是物理学上的“空”,而是我们平时常说的那种“空。其中原子核只占原子大小的不到1%,而电子还要更小一点。这是卢瑟福通过实验证实的结果,他利用α粒子去轰击金箔,发现大多数的粒子都是直接穿过去的,只有极其少量的才会发生偏折。

通过理论计算,我们就会发现原子核和电子其实很小很小,如果原子有足球场那么大,那么原子核可能只有蚂蚁那么大。而电子在原子核外呈现概率云的形式。

也就是说,如果外力足够大,“有可能”可以把电子压入到原子核内,然后让原子核排排列。这时候的物质密度就会特别大,远远高于一般的物质。这种可能有没有呢?

实际上,确实有。白矮星没有做到,不过它在引力的作用下,自身的密度也极其大。抵抗它不能进一步收缩的叫做电子简并力。这是什么意思呢?

这是微观粒子(主要是费米子)的一种性质,叫做泡利不相容原理。这个原理的大致描述是:

两个完全相同的费米子,不能处于完全相同的量子态。

啥意思呢?就是说,粒子应该一个萝卜一个坑,每个坑都不一样。不能乱排乱坐,有一个座次的规则。这个规则会使得粒子不会轻易改变自己的状态,产生一种量子效应来抵抗外来的力。电子就是这样。而构成白矮星的原子就是依靠这种量子效应来抵抗引力的。

而中子星呢?由于质量巨大,导致引力巨大。这时候电子的简并态无法抵抗住外来的引力,电子就会被压到原子核内,电子和质子发生反应生成中子,所以整个中子星大多都是中子组成的。

而中子也有简并态,也能产生抵抗引力的作用,中子星不会进一步坍缩就是因为中子的简并态抵抗住了引力。

而黑洞就更猛了,由于质量还要再大一些,引力就更大了,于是,中子的简并态也扛不住引力,在这个过程中科学家预计还有夸克的简并态会抵抗引力,但是目前我们还没有发现夸克星,所以,按照目前的观测就是直接压成了黑洞。


所以,白矮星、中子星、黑洞都是十分致密的天体,大多数的中子星个头都很小,直径也就10~30公里,但他们对于时空的扭曲程度大于普通的恒星。

一立方厘米的致密天体?

如果这些天体直接放到太阳系来,那就会直接摧毁整个太阳系。在宇宙中白矮星就常常会吃掉自己的伴星(已经变成红巨星的伴星),然后发生Ia型超新星爆炸。

中子星也同样如此,如果把中子星直接扔到地球上,那地球肯定直接炸了。

黑洞也是出了名的吃货,宇宙中的天体遭遇了它基本上都不会有啥好下场。

但是,如果我们就搞出一立方厘米的这些致密天体,那会如何呢?

实际上,通过上文的讲述,你大概也应该了解到,这些天体能够这么致密,说白了是因为引力的作用,而引力和质量是相关的,质量越大引力越大。也就是说,它们要保持自身的这种恐怖的状态,至少是需要超大质量的。但是一立方厘米的致密天体,其实质量很小,小到它根本无法维持住高密度状态,因此,这一立方厘米的物质只要离开了天体,就是普普通通的物质,没有什么特别的,更不会对地球有任何伤害。




一勺白矮星,中子星或者黑洞放在地球上会怎样?
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白矮星是什么
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历下区15214667984: 假如把一克的中子星物质放在地球上,会怎么样? -
鲜薇益母: 无论它多少克,只要是白矮星的物质,这种物质形态成为中子态.它的密度太大了,导致对外引力无限大.所以它到地球上后,会用超大的引力吸引周围的物质.虽然1克的中子态物质是肉眼看不见的,但它会不断吸引周围物质靠拢并融合.所以,它会从离它最近的地面开始吸收,就如同黑洞一样(黑洞就是白矮星更进一步演化而成的你应该知道吧).它会使放置它的地面下陷,周围的物质也随之紧缩.最后的结果我就不好猜测了.毕竟和爱因斯坦的相对论一样,只能空谈不可能看见.希望对你有帮助..

历下区15214667984: 一立方厘米的白矮星,中子核,黑洞放在地球会怎样 -
鲜薇益母: 黑洞:当一颗坍缩的星体的半径R缩小到R=2GM/(C*C)(分母是C的平方).这里M为星体质量,C为光速,G为引力常数.根据这个公式,假如把太阳压缩成黑洞的话,半径只有3公里左右;如果把地球压缩成黑洞的话,半径就只有0.89厘米了.每立方厘米物质质量高达20万亿吨以上.中子星密度大约在每立方厘米1亿吨左右白矮星密度大约是每立方厘米4吨左右

历下区15214667984: 如果有1克中子星物质放在地球上会发生什么事情??? -
鲜薇益母: 根据质量守恒定律1克的中子星物质还是一克,不过每立方厘米的中子星物质有10亿吨,一克的中子星物质你拿最高倍数的显微镜都未必能看的见,

历下区15214667984: 一立方厘米的中子星物质落到地球…… -
鲜薇益母: 关于中子星的东西我不怎么了解,所以具体的密度我也不清楚.但就从你的题目来说.6*10^24千克.中子星密度内壳4.3*10^14kg/m3≤ρ≤2*1017kg/m3,外核区2*10^17千克/米3≤ρ≤ρ核心.从这里可以看出,1立方厘米的中子星的质量也只是地球质量...

历下区15214667984: 我们的恒星是太阳. 假设如果把太阳拿走 然后把一颗中子星放到太阳位置.地球会怎样? -
鲜薇益母: 首先要看是多大的中子星,不过,一般都是很小的,因为20公里直径的中子星都拥有太阳一样的质量了,质量再大点的就直接形成黑洞了. 其次,中子星是恒心的残骸,不会自己发光的,地球会一片黑暗. 中子星的辐射很大,地球磁极会崩溃的.

历下区15214667984: 介于黑洞与中子星之间的是什么天体? -
鲜薇益母: 太阳45亿年后氢核聚变燃烧殆尽时,首先会变成体积超大的红巨星,会将地球火星等近地行星全部吞噬掉,当外部区域迅速膨胀时,氦核受反作用力却强烈向内收缩,被压缩的物质不断变热,最终内核温度将超过一亿度,点燃氦聚变,使太阳在...

历下区15214667984: 离地球最近的白矮星、中子星、黑洞的距离是多少?分布叫什么名字?在哪里? -
鲜薇益母: 1 大犬座最亮的星星大犬座α星—天狼星是冬季大椭圆的六星之一.它的伴星是全天空第一个确认,也是离地球最近的的白矮星2 中子星位于小熊星座,现被天文学家取名为“卡尔弗拉”.如果得到进一步证实,卡尔弗拉将是第八颗孤立中子星,这种中子星没有超新星残余物,没有围绕的星体和电波跳动.3离地球最近的黑洞距地球约1600光年.这个黑洞位于人马星座,它同编号为V4641SGR的一颗普通恒星组成一个双星系统.

历下区15214667984: 白矮星、红巨星上的密度很大,是怎么测出来的呢?如果一个芝麻大小的白矮星物质重达上百万吨,那放在地球的任何一个地方是不是都会把地球穿个洞?... -
鲜薇益母:[答案] 密度大的是白矮星.红巨星密度极小,一般红巨星核心可能出现白矮星,但外侧物质极为稀疏,比如太阳变为红巨星后,如果地球没在开始的爆发中全毁,可以在红巨星内部继续环绕轨道运行. 这些密度大的恒星如白矮星中子星物体重量是根据其表面...

历下区15214667984: 中子星碰上白矮星..................... -
鲜薇益母: 白矮星被中子星吸引过去,绝大多数情况下合并成一颗新的中子星.极少数情况下,原来这颗中子星接近中子星质量上限的,合并后就会变成黑洞.

历下区15214667984: 在浩瀚的宇宙中,有种神秘的天体 - 白矮星,这种星体的物质具有一个神奇的特质:每一立方厘米的白矮星的物 -
鲜薇益母: 解:每立方厘米的中子星物质质量m1=每立方厘米的白矮星物质质量*10^8 =10^3kg*10^8 =10^11kg 中子星的密度ρ1=m1/v=10^11kg/10^-6m³=10^17kg/m³ 地球变小后的质量m2=ρ1*v=10^17kg/m³*3/4π*(22m)³=7.986*10^20πkg 地球原来的质量m3=地球变小后的质量m2=7.986*10^20π 地球原来的体积v2=3/4π*(6371*10³m)³*≈1.9395*10^20πm³ 地球的密度ρ3=m3/v2≈4.117kg/m³ 虽然答案与实际地球密度5.52g/立方米不吻合,但根据题目算出来的好像就是这个样子了.

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