03.03 如果把中子星一立方厘米的物質瞬間轉移到地球上來會有什麼現象?

隔壁大老王頭哎


如果把中子星一立方厘米的物質瞬間轉移到地球上來會有什麼現象?

不知道哪位能移得動哦,當然題主是假設,我們就按假設的來回答,不過肯定沒按好心,因為1立方厘米的中子星瞬移到地球上的話,先不去計算中子衰變質量損失後產生的能量了,僅僅計算那1立方厘米擴極速膨脹就足以毀滅一個城市了。

看到這個外圍的衝擊波了嗎?只是幾噸炸藥的威力而已,而中子星的密度高達1400000000000000000克,差不多就是14億噸!瞬間膨脹成普通物質的話按岩石2.6噸的密度計算後的尺寸約為:邊長為8135.5M的立方體,比炸藥的爆速可是快多了,而且由於慣性的作用會繼續膨脹直至飛散.......

也許就是這樣的效果,而這只是膨脹效應導致而已。接下來還有中子衰變的質量損失的質能轉換效應,中子衰變約損失0.15%的質量,也就是月210萬噸,如果您有興趣的話,可以用質能轉換公式計算下:

不過不用算我也可以告訴您,差不多是太陽在0.5S內釋放的能量,因為太陽每秒質量丟失400萬噸!可以想象這是多麼巨大的能量,可能就直接是地球末日......比小行星撞擊能級高多了,地球都有可能被炸裂了!

可能地球得重回數十億年前的樣子,重新聚攏從頭再來,但已經不關人類什麼事了!


星辰大海路上的種花家


其實好玩的不只是中子星物質。我的回答會比較長,我們從頭來說,首先從牛頓的萬有引力說起吧。其實我並不知道萬有引力到底是什麼,但好像物質的引力和質量成正比。這是基礎。

好的,有了這個基礎,我們來推演。物質有了最初的質量,也就有了最初的引力,這些引力相互作用,使宇宙中的物質不斷聚攏到一起。聚攏的越多,質量越大,引力越強。先不論軌跡和球體形成,當這個集團大到一定規模,引力也達到了一定規模。如果這些元素中有氫碳元素,引力就會壓迫中子,轟擊原子核,形成我們熟悉的聚變反應,核爆炸。一顆初始的恆星誕生了,比如我們的太陽。這個反應會持續一段時間,比如50到200億年。周圍的物質,要麼由離心力環繞他運動,行星。要麼,由它的引力拉扯進它的軌道,形成新的燃料。當週圍不再有新的物質,像一把火燒一段時間之後,碳氫元素衰變成鐵元素,核反應將終止,沒有了輻射的支撐,恆星外殼向恆星中心塌縮,恆星到了迴光返照的時刻…超新星爆發。雖然釋放了大量的能量,那這個鐵元素集團規模還是比較大,質量也很高,引力也很強,分子層面的結構已經被引力破壞,電子被壓進原子核,和質子中和形成中子。比方說足球場大小的氣球是為分子,將它壓縮到一個乒乓球的大小當然比喻不是很恰當。但想象一下,太陽的物質壓縮到20多公里的直徑。如果這個集團質量再大一些,要把這個乒乓球壓縮到更小,甚至我們認為的沒有…奇點。那麼,黑洞產生了。我並不知道這個過程是否可逆,也就是中子星的引力釋放之後,物質會不會還原?但我知道一件事情,如果你能拿到中子星一立方厘米的物質,且能將其約束,並帶到地球上,若放在地球地表,它會像鉛塊沉入海洋,沉入地心,我們地球的物質,山石土地,對他來說就像空氣般的存在。那你想要拿到它並約束的它,最起碼需要把你壓迫到細菌上的細菌般的大小,那個小鉛球對你來說就是個月球的比例了。





王一斌1


如果把一立方米中子星物質瞬間轉移到地球上,那麼對於地球來說可能就是經歷一次小小的地質災害而已,但是對於地球表面的生物來說,可能就是一次滅族的天災了。



中子星的形成非常苛刻,它是大質量恆星在生命的最後時刻由於引力大於電子的簡併壓力,導致完全把原子“壓碎”,直接把電子壓入原子核和質子從而結合形成中子。這樣,整個內部星核就會變成完全是中子組成的奇異物質,這種物質就叫做中子星。中子星密度極大,據估計1立方厘米中子星的質量可以達到0.8億-20億噸。而地球的重量約6億億億千克,密度卻只有大約5508千克每立方米。




所以這個1立方厘米的中子星達到地球表面後會立即把地球壓出一個洞來,快速朝著地心方向下墜。並且由於中子星脫離了原來巨大壓力的環境,從而變成自由中子。而這種自由中子根本就不能夠穩定存在,其壽命只有約15分種。所以中子會通過弱作用衰變為質子,且放出一個電子和一個反中微子。這樣就等於這個中子星物質在朝向地心運動的同時也在發生劇烈衰變,釋放出來巨大的能量和巨量的高能粒子流。這些衰變釋放的能量相當於上億顆核彈爆炸,會直接導致地球發生地震、火山噴發等嚴重地質災害。同時,衰變釋放的高能帶電粒子也會對地表的人產生極大危害,甚至是直接擊穿人體造成死亡。另外,這些巨量的帶電粒子可能會影響地球磁場,導致太陽風吹入地球,造成更加危害地球和地球生命的事件發生。



所以說,如果真的把1立方米中子星物質帶入地球,人類的後果簡直不可想象。


科學探秘頻道


中子星物質密度極大,如果1立方厘米中子星物質被迅速移動到地球上,爆發的能量可能超過幾千億顆核彈,地球甚至有可能被炸掉一部分地球。

原子核間具有強大斥力,隨著原子核距離的減小,斥力迅速增加,但中子星是宇宙中的一種特殊天體,因為質量引力極大,可以使克服原子核之間的斥力,電子被壓入質子形成中子,因此中子星僅由中子組成,中子簡併壓支撐住了中子星,阻止它進一步壓縮。因此中子星的密度極其大,半徑10公里的中子星質量就可以和太陽相媲美。

而一旦中子星物質到地球上,地球引力太小,中子星物質先是密度極速減小,體積極速增大,光這一過程,1億噸中子星物質釋放的能量就不下於一顆大伊萬。在體積膨脹的過程中,部分中子又發生衰變,重新產生質子和電子,這個過程中會又質量損失,1億噸中子星物質可膨脹過程中消耗8萬噸質量,1立方厘米中子星物質通常10億噸以上,也就是在衰變過程中損失80萬噸質量。

80萬噸物質瞬間轉變為能量,爆發出的能量可能超過了地球歷史上遭受的最大的小行星撞擊,會造成地球環境急速惡化,生物不能適應大量滅絕。地球在這樣巨大的能量衝擊下,相當於安了一臺巨大的發動機,將地球推離現在的軌道。


來看世界呀


一立方厘米的中子星物質像個花生豆大小,褲兜裡就能裝上一大把,而我們的地球這麼大,它這麼小能把地球怎麼樣?實際上如果真能把花生豆大小的中子星物質放到地球上的話,它能把地球炸飛。


中子星物質的密度之大是我們很難想象的,理論上認為一立方厘米的中子星物質大約有8000萬到20億噸,你能想象一顆花生米大小的物質有這麼大的質量嗎?然而由於中子星物質已經擠壓光了原子的空間,只剩下了原子核,因此密度非常大,那麼我們假設這個中子星“花生米”有1億噸,先不考慮如何把它運到地球上,因為實際上這是不可能的,中子星物質是無法在離開中子星後仍然保持原有狀態的。

當這顆中子星“花生米”來到地球表面的時候,首先它會由於地球的引力急速墜向地心,然而下墜的同時它又會發生劇烈的爆炸,因為它離開了中子星環境就會脫離中子簡併態,想象一下,1億噸物質從花生米大小瞬間膨脹成固態液態或氣態,體積會變多大,即便是1億噸黃金的體積規模也是不小的,要是變成氣態的話,體積又會增大百萬倍,所以這一瞬間的爆炸會像一顆大型氫彈一樣震撼。



然而這還只是它大爆發的序曲,因為中子星物質到地球的環境後,不單要脫離中子簡併態,還會發生中子貝塔衰變,其時間大概在脫離中子簡併態15分鐘之後,在貝塔衰變中,一箇中子將會釋放出一個質子一個電子以及一個反中微子,其中反中微子會作為能量在爆發後消失,導致中子的質量損失萬分之八,那麼這也就是說,1億噸中子經過貝塔衰變後,將會有8萬噸物質轉變成能量,這是一個極其巨大的能量爆發,大約相當於800億顆廣島原子彈爆炸的能量。


我們都知道,一顆廣島原子彈爆炸時就瞬間毀滅了二三十萬人,地面都燒成了琉璃,800億顆原子彈同時爆炸的威力該有多大?把地球炸飛一部分,轟出現有軌道是不成問題的,地球上的生物就不用再說了,基本會被瞬間滅絕掉。


科普大世界


假設我們能飛到中子星上,並且也能在中子星挖出一立方厘米的物質出來,並且還能瞬間轉移到地球上。結果會出現什麼現象,就需要來了解一下中子星的物質組成是怎樣的。

中子星的前身是質量為太陽8至20倍的恆星,這種恆星在末期會爆發成超新星。而核心部分則在巨大的引力作用下發生劇烈坍縮,使得原子核外的電子被壓縮到原子核中,並與其中的質子相結合形成中子,中子的簡併壓力將會阻止進一步的引力坍縮,這樣將會形成一種主要由中子組成的緻密天體——中子星。這種天體的密度極高,幾乎與原子核相當,平均密度高達5×10^17千克/立方米。一個相當於兩倍太陽質量的中子星,其半徑只有大約12公里。

如果從中子星上取出一立方厘米的物質,那麼該物質的質量將會高達5億噸,相當於5億立方米的水。當把這些中子星物質瞬間轉移到地球上時,由於失去了引力的束縛作用,中子將會變得自由。但自由中子的壽命非常短暫,平均只有不到15分鐘,因為它們很快會通過β衰變轉變成質子、電子和反中微子,半衰期大概只有10分鐘。

在β衰變過程中,產物的總質量小於中子的質量,損失的質量會作為能量通過伽馬射線的形式被釋放出來。通過衰變釋放出來的質子、電子可能會與還沒有來得及衰變的中子結合成為氫氣或者其他物質。


火星一號


一立方厘米,看似很不起眼,但是如果是一立方厘米中子星物質的話,其質量會是很可怕的,而且還蘊含著巨大的能量。


中子星是由恆星演化到末期經由引力塌縮發生超新星爆炸之後,可能成為的少數終點之一。中子星,顧名思義,就是一個由中子緊密結合再一起的巨大星體。在塌縮的時候,會產生巨大的壓力,巨大的壓力足以將原子核也壓碎,然後電子進入了原子核,和質子結合成為了中子,所有的中子又擠在一起,形成了中子星。可以說中子星就是一個巨大的中子。

原子核的內部空間是很空曠的,所以既然中子星都將原子核壓碎了,它的密度是很大的。對於典型的中子星而言,一立方厘米中子星物質的質量可以高達1億噸,而一立方厘米的水的質量僅僅只有1克,也就是說中子星物質的密度是水的100萬億倍!如果把地球的密度變成和中子星一樣的話,那麼地球的半徑僅僅只有22米,而不是6371公里。


中子星是宇宙中密度僅次於黑洞的天體,也是異常恐怖的天體,如果中子星物質降落地球的話,對於地球而言絕對是一場災難。一立方厘米中子星物質,質量足足有1億噸,這個質量相當於地球上一座山的質量。別的不說,就這麼一點中子星物質掉在地球上,地球還不得被砸一個大坑,想想一個直徑幾十米的隕石掉到地球上都能砸出一個大坑,就別說質量如同一座小山的中子星物質了。

實際上,中子星物質是不可以脫離中子星的強大引力場而單獨存在的,脫離了中子星強大的引力束縛作用,中子星物質會不斷放射出中子,如果是瞬間轉移到地球上的話,還會引起爆炸,至於爆炸的威力有多大,沒有具體計算過,但是絕對不可以輕視,別看體積小,爆炸威力可不小,一般的原子彈那可比不了。


鏡像科普


這是不可能發生的事情,因為中子星的物質一但脫離了中子星,就解除了中子簡併態,變成了另一個環境的物質。

所以提出這個問題的人首先得想辦法怎麼瞬間轉移到地球上來。甚至不要說怎麼轉移,怎麼去到中子星上也是個現代理論無法解決的問題。

中子星是大質量恆星死亡時發生超新星大爆炸後剩下的遺骸,是一種極端星球,其表面溫度達到億度以上,重力加速度達到9 * 10^11m/s,逃逸速度達到每秒15萬公里,上面每立方厘米物質達到10~20億噸的重量。看清,是“億噸”,不是噸。

你如果去中子星被其引力所俘獲,就會以一半光速墜落下去,一個70公斤的人撞擊力量達到2億噸炸藥的能量,地球上最大的氫彈沙皇炸彈只有5000萬噸當量,廣島原子彈只有1.3萬噸當量。大家自己去算下那個傻蛋掉下去能抵幾顆原子彈吧。而此蛋掉在中子星上後,就會變成一個200多億分之一立方厘米的小細菌。

而且中子星還是一顆高速旋轉的星球,每秒鐘快的有一千多轉,還有強大的磁場輻射,是太陽的若干億倍。

所以把這一小匙中子星物質弄起來將是人類1億年也解決不了的問題。

但很多人會說這本來就是假設嘛,假設弄過來了會怎麼樣呢?

那麼我們就來民科臆想一番,假設你有這個能力到達中子星,能夠取來一個立方厘米的中子星物質,又有辦法在離開中子星後保持原樣,到了地球后把它釋放出來,威力就驚人了。

這個結果有多嚴重呢?

突然多了地球三倍以上的人口重量。

突然多了一座不大不小的山峰,或者突然出現了一個大湖。

這點東西當然壓不垮地球,問題是中子星物質的瞬間擴張是複雜的物理變化,是比核爆更可怕的能量釋放,前面很多朋友都計算過這個當量,時空通訊就不重複計算了。

這種爆炸威力相當3萬億噸炸藥的力量,大概相當於2000億顆廣島原子彈。這個爆炸雖然只有導致恐龍滅絕的那顆10公里隕星撞擊的幾十分之一,但導致地球生態重大災難是不可避免的,當然那個帶回這1點中子湯的傻蛋首當其衝,灰飛煙滅。

這種極小物質的瞬間衝擊會不會把地球穿一個孔呢,時空通訊無法解答。

因為這只是痴人說夢,沒影的事。一箇中子星如果接近太陽系,太陽系就完了,還想著去弄一小匙中子湯喝喝?太搞笑了,哈哈~

時空通訊專注於老百姓通俗的科學話題,歡迎大家共同探討。


時空通訊


宇宙中存在著大量的恆星,這些恆星在自身的引力塌陷下在內核處產生巨大的壓力和高溫。促使恆星內核發生核聚變,產生巨大的能量以抵抗自身的壓力達到平衡。

這是恆星的主序階段,隨著恆星內部的核燃料氕的耗盡,末期大質量恆星經過超新星爆炸繼而形成中子星或者黑洞。我們的太陽質量不夠終點只能是白矮星。經超新星爆炸後星核的質量超過1.4倍太陽質量(錢德拉塞卡極限)小於3.2倍太陽質量(奧本海默極限),就會凝聚收縮成中子星。中子星具有極高的密度,每立方厘米8千萬到20億噸。

如果1立方厘米的中子星瞬間到地球上,沒有強引力場的限制它會失去原先在中子星上的簡併態迅速瓦解,這一立方厘米的中子星將急速膨脹就像一顆巨大的核彈一樣炸燬一個城市或者一個國家,這是最簡單直接的表現。

如果沒有了外在的強引力場,並且中子不在原子核內,會非常不穩定。中子會發生衰變,變成質子形成氫原子,這個過程是16分鐘。在這個過程中會發生質量損失,中子衰變後損失比例大約是0.0008。在帶入愛因斯坦的質能方程,產生的能量上億顆核彈都擋不住。

在這種情況下地球可能沒啥事,地球上的生物應該都剩不下了。



科學黑洞


答:那絕對是地球的末日,最好的情況是地球生物全部滅絕,地球回到類似誕生之初的狀態;壞的情況就是地球不復存在!




我們先來看兩個數據:

(1)中子星的典型密度,高達每立方厘米1億噸;

(2)地球平均密度每立方厘米5.5克;

那麼一立方厘米的中子星物質,相當於1800萬立方米(邊長263米的立方體)的地球物質。


但這團物質的破壞力並不在自身的質量,中子星物質以中子的形態存在,瞬間轉移出中子星後,沒有了強大引力來抗衡中子間的強力,這些中子將會潰散,形成自由中子。



在中子星物質潰散成自由中子的過程中,會伴隨著質量虧損,並釋放大量能量(具體的能量,艾伯菌沒有相關的數據來計算),但可以預測這個能量是相當巨大的,要知道廣島原子彈中質量虧損才0.7克。


這團物質潰散成自由中子後,這些高速運動的自由中子極具穿透力,可輕易穿透幾米厚的鋼板,能誘導生物發生基因突變,致癌,嚴重者直接死亡,而且幾乎沒有任何有效的治療手段。



自由中子形成後,它的平均壽命只有8分鐘,隨即發生衰變,中子衰變的質量虧損率約0.15%,一億噸質量將虧損15萬噸的質量,相當於2000億顆廣島原子彈釋放的總能量,這對地球生物來說絕對是毀滅性的。


好啦!我的答案就到這裡,喜歡我們答案的讀者朋友,記得點擊關注我們——艾伯史密斯!


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