一湯匙中子星質量10億噸,假如這一小塊中子星碰撞地球進入大氣層,會被燒完嗎?

黃強


先說一下什麼是中子星。

在大質量恆星核聚變到鐵的時候,由於鐵聚變反應釋放的能量小於維持聚變反應消耗的能量。這時,輻射壓就當不住萬有引力的向恆星內部擠壓的力量了。於是恆星物質向內部急劇收縮,在核心處撞在一起。這就是超新星爆發。

圖:蟹狀星雲,這是一次在1054年發生超新星


爆發後的遺蹟。宋史中有記錄。在高峰時,白天都可見,夜晚成了初月亮最為明亮的星體。並持續兩年肉眼可見。

超新星爆發後,會生成鐵以後的物質,並將這些物質拋入太空之中。剩下的物質質量如果大於1.44倍太陽質量,小於3倍太陽質量,就會形成中子星。小於1.44倍太陽質量會成為白矮星,大於3倍太陽質量就會成為黑洞。

圖:


脈衝星PSR B1509-58的輻射,一個快速旋轉的中子星

中子星是由於物質在重力作用下將電子壓入原子核中形成的(中子簡併態)。打個不太恰當的比方:如果把整個太陽系比作一顆原子,行星就是電子,太陽就是原子核。如果形成中子星後的體積,將相當於將整個太陽系壓縮到太陽這麼大。可見中子星的密度有多麼的大。一顆典型的中子星的質量約為1.35~2.1倍太陽質量,半徑在10~20千米之間,而且是質量越大,體積就越小。

中子星的密度約為1立方厘米8千萬~20億噸之間。取個平均值10億噸吧,一湯匙大約2立方厘米,共20億噸。如果這麼重且密度如此大的物質掉入地球(地球質量為6×10∧21噸,6萬億億噸),就相當於一顆如髮絲細的鋼針直接擊中一塊泡沫。然後在地球重力作用下來回穿透地球,最終停留在地心處。由於其體積太小,對地球的影響不會太大。

以上都是假設,實際上是不會發生的。且不說如何從中子星上挖這麼一塊中子星物質,挖出來脫離中子星巨大的引力後,這塊自由中子會很快就會衰變,並釋放出巨大的能量。

圖:中子星物質衰變比這威力大多了


講科學堂


首先必須說,想把一湯匙中子星物質拿出中子星基本是不可能的,因為只有質量達到太陽1.44倍的恆星,才能依靠強大的引力把自己壓成中子星,失去這樣的引力,中子星物質將無法以中子簡併態存在,也就是說,中子星物質將無法像在中子星上那樣的狀態存在。

那麼既然問題都說是假設,我們就來假設一下吧。一湯匙的中子星物質大約2-5立方厘米,說它有10億噸也基本靠譜,這麼一點中子星物質來到地球上會發生什麼樣的景象呢?常見的說法是由於它巨大的質量,它會受地球引力影響迅速砸向地心,大氣層中的空氣根本奈何不了它,它會穿過地心跑到地球的另一面,當速度降為零之後又會再跑過來,就這樣來回在跑,隨著地球的自轉,它甚至會把地球切一道縫隙,最後停留在地球的中心。

其實這個說法是不正確的,因為這僅僅考慮了中子星的質量和地球引力的關係,忽視了中子星物質本身具有的物理特質。其實中子星物質之所以能保持中子簡併態,是因為它處於極高的壓力環境之下,想一想質量比地球大了33萬倍的太陽,其內部的中心壓力都無法使之成為中子星,地球這樣的環境中更無法保持它的狀態了,所以如果只有糖塊大小的中子星物質來到地球這樣的壓力環境裡之後,它失去原先在中子星上壓力後狀態會迅速發生變化,中子簡併態會迅速瓦解,體積立即就會開始膨脹,並且是爆炸性的膨脹,威力不下於爆了一顆巨型核彈!



但是這並不算完,而是隻是開始的序曲,因為在大約16分鐘後,它又會發生中子分解,這個層面爆炸就更厲害了,即便是目前全世界所有的核彈加起來引爆,也難及它的萬分之一。

為什麼這麼說呢?看看中子星為什麼叫中子星就知道了,因為中子星物質靠著強大壓力把質子和電子壓到一起形成了中子,把原子中的廣闊空間(原子核和電子佔原子體積的份額非常小)擠掉了,並且它還維持著中子和質子數量的平衡。

而通常情況下,沒有處於原子核裡的中子是不穩定的,它會衰變成質子和電子,最常見的是形成一個氫原子,其半衰期大約就是16分鐘。在這一過程中,中子的衰變將會釋放出能量,發生核爆現象。

那麼這個糖塊兒大小的中子星物質在地球這樣的環境中能產生多大核爆能量呢?物理學家們通過計算發現中子的質量比衰變分解後形成的氫原子的質量大了約 0.0008的比例,而10億噸中子星物質發生衰變時將會有80萬噸物質變成能量,根據愛因斯坦的質能轉換關係式計算,會發現這太可怕了,可達幾十億顆核彈的爆炸當量,所以這樣的事就是能試也還是別試了吧!


科普大世界


10億噸的中子星,恐龍滅絕的小行星也才十公里,就按長、寬、高都是10km,那麼這個小行星的重量也就10000*10000*10000*3=3*10^12kg,約3十億噸。而10億噸的中子星,就相當於1/3億個這樣的小行星。如果一座大山直徑1000米,高1000米,按照圓錐形計算,根據公式:m=vp=1/3*π*r2*h*3=3.14÷3*500*500*1000*3=7.9*10^9kg,即7.9億千克。那麼這個中子星就是它的重量的10000/7.9=1265個,可見質量之大。



這麼重的東西,如果從外太空直接來到地球,對地球來說簡直是災難。暫且不考慮中子衰變的問題,單單如此多的物質,而且體積這麼小,完全不可能在大氣層中燃燒完,僅僅燃燒些皮毛然後就一頭撞擊進入地球了。由於質量太大,密度太高,中子星會擊穿地球。然後再地球引力作用下再從另外一頭回來,來來回回。



當然,這僅僅是沒考慮中子衰變問題。自由的中子是很不穩定的,大約10分鐘後就會衰變為一個質子、一個電子和一個反中微子。中子星上面的中子就是恆星巨大的引力壓垮原子,野蠻地把電子壓進原子核然後結合質子形成的。所以,一旦這勺中子星來到地球,由於沒有巨大壓力維持其中子簡併狀態,它們會在10分鐘後開啟劇烈衰變模式,造成像核彈爆炸一樣的效果。所以,10億噸的核彈爆炸,我想地球都可能給炸爛了吧!



所以說,一鑰匙中子星來到地球,絕對不是什麼好事,人類就此結束吧。


PhD肖


傻吊。中子星是恆星殘留的核,但是也比地球質量大得多吧。那麼強大的引力場存在,你怎麼弄一湯匙出來?

弄不出來,你這樣根本無法實現的假設有個屌意義?

頭條是不是太無聊了,這麼多無聊的假設也允許提問,毫無價值!


程勉超1


這是錯誤的假設: 中子星的物質是無法遊離的存在的,不管你用什麼方法,一旦中子星物質離開它極端的重力場,中子物質在量子力學規律作用下,馬上恢復成正常物質。

所以,假設一小塊中子星物質進入大氣層的假設太不現實了。

而且中子星物質由於它的壓縮比是如此之大,以致於任何中子星上的物質恢復成正常物質時,都是宇宙級別的大爆炸,據估計:一克中子星物質離開中子星重力場並恢復成普通物質時,可以相當於一顆小型核彈的爆炸威力。

中子星的特點: 中子星的物質密度極高,它就是純中子堆積在一起,由於中子沒有電荷排斥現象,因此相互可以極為緊密的結合在一起,它的密度實際上就是原子核的密度,所以你甚至可以把中子星就看成一個直徑20km的巨型原子核,一個湯匙大小的中子星物質重達10億噸以上,中子星有能力把地球上的一座山活生生的壓成乒乓球大小的純中子堆。

中子星可泯滅一切物質類別: 中子星也是由普通物質在重力作用下,自我壓縮而成,壓縮前的物質可以是元素週期表上的任何元素,以及其化合物,可以誇張的說,壓縮前的物質不管是金屬、非金屬,各類化合物,地球的的萬千諸物,糧食甚至大糞等等,到了中子星上會無差別的變成統一的中子,物質的各類屬性消失了,任何物質都轉化為同一個東西: 純粹的中子,彼此毫無區別。

中子星的中子態只能在極端重力的環境下存在: 中子星的超高密度中子態物質的存在形式是有前提條件的,必須有極高重力場持續約束中子態物質,一旦離開中子星的重力場,中子星的物質立刻膨脹,恢復成普通物質,併產生天文級的大爆炸。

所以根本不會出現題主假設的,一小塊中子星物質落在地球上的可能性,理論上的假設都沒必要。


楚楚夫


首先必須說是假如,如果真的有一湯匙中子星質量投到地球上來,中子星物質一但遇到大氣層,不但它會阻擋中子星物質到達地球的速度,而切它會有一個更猛烈速度到達地球。因為中子星本身就有我們無法想想的能量,在加上地球的引力,它會瞬間到達地球中心。地球至少有兩種結局,第一當中子星到達地球同時,它會毫無顧忌地釋放它的能量,然後把地球撕得粉碎。

第二種可能當中子星質量到達地球的同時,它又找不到適合釋放能量的條件,它會瞬間到達地球地心。當地球的引力遇上中子星我們無法想想的能量,它會瞬間把地球攪的粉碎,然後它會成為另一個地球的地心。

如果說真的有那麼一天,我們怎麼沒的,也許我們都不知到。


帶力客


萬法由心變。我們的心萬能。分為同分妄見和別業妄見。你說的這種情況應該按照同分妄見對待。如果大家認為你說的這種情況能夠被燒完。那麼答案就是肯定的。否則答案相反。因為宇宙萬法都是由當人當下一個念之所變現。是絕待的。無論宇宙發生什麼情況,都是自心取自心。沒有其他東西。


華開蓮現2


如果存在這樣的一小塊中子星物質,如果它能順利到達地球,最可能的情況就是:如果速度足夠大,就繼續順利穿過地球,就像一根針掉進水裡,繼續它的旅程;如果速度不夠大,就待在地心毫無作為(猜的)。


Zhouzfu


根據最新物質粒子理論`物質的裂變,聚合,發熱,化合,燃燒,壓力,摩擦,電磁,光合,引合,等等。主要歸為三類,即電磁,光譜,引力。電磁是電子,及正電子複合體質子,它們是以運動的電磁互感向空間傳播,可攜紅外(光)能。光譜(可見光)是一種可攜能的波動振子單元,來源於物質運動變化釋放。引力是質星的架構與核心,是中性的波動高能振子,存在於紫外線,宇宙射線,並是暗物質的主要成分,暗物質幾乎近直線,比可見光波短,頻高,能大,起始可以窮透星宇,並湮滅。就因其此特性,人類至今乃無法實實在在捕獲到實驗證椐。其實在人類的生產實踐中,物質虧損,湮滅的變化中,一定能存在暗物質的產生,只不過沒更先進的儀器在極限瞬間捕捉到而矣。


思回青華


首先可以肯定10億噸物質燒不完的,這是很明確的答覆。不過要是中子星就不一定了。先別噴我,我不知到那些說把地球撞沒的,毀滅的是從何說起?說對對地球而言是恐怖的災難到無可厚非。這裡沒涉及速度和動量是多少,怎麼可能會毀滅地球。



要我說,或許,它真落不到地球上。就算它落到地球上,也不可能毀滅了地球。


6500萬年前那顆直徑10千米的小行星也沒把地球毀滅。只是造成包括恐龍在內的80%物種滅絕,其質量是估算為1500億噸,撞擊產生的能量高達100萬億噸TNT當量。推測當時造成全球里氏10及的地震。爆炸產生的海浪高達5公里,同時造成地球幾個月的的漫天酸性粉塵遮蔽天空。科學家們在中美洲猶加墩半島的地層中找到了這個大坑。據推算,這個坑的直徑在180~300公里之間。

當一湯勺大的物質離開中子星後進入大氣層後,首先會與大氣劇烈摩擦,而在沒了中子星巨大壓力的情況下會這小塊物質絕對不會穩定,它會極速膨脹。在這種極速膨脹和大氣摩擦雙重作用下會釋放巨大能量,使之爆炸分解。其釋放的亮度絕對會淹沒太陽光芒。爆炸威力有多大不清楚,不過可以肯定會使大氣造成巨大空洞。至於其它小編也無從回答,裡面還涉及一些比如說中子半衰期的現象。到底對地球會有多大影響不得而知,但我覺得總比落地面好。


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