03.06 恒星塌缩后质量已经因爆发而损失不少了,为何塌缩产物的引力反而更大?

用户2831384685258



这个问题我想从两方面来回答。

一是恒星演化后期抛去了许多外壳后,塌缩成一个中子星或白矮星,或更极端的天体-黑洞,天体质量变小了,引力为什么变得更大呢?二是恒星死亡时抛弃了不少质量(应该是大部分),为何还会坍塌成致密极端的天体呢?时空通讯以为,只有回答了这两个问题,才比较完整的回答清楚了题意。


首先,就以中子星为例来说明恒星质量变小了为何引力更大。

这主要是由于其物理性质发生了根本变化所致。中子星是比太阳质量大8倍及以上的恒星死亡时,发生了超新星大爆炸后坍缩成的致密星体,其原子己经破碎,电子被压缩进了原子核,与质子结合成了中子,这样整个星球就成了一个巨大的原子核。

这时,中子星的引力已经变成了核强力了,所以在其史瓦西半径范围内的引力就比原来的恒星大多了。

迄今为止,人们只知道这个宇宙除了黑洞,中子星的重力和密度是最大的,上面一小汤匙物质就有10-20亿吨重,而一旦落入其引力范围,逃逸速度需要10000公里/秒至一半光速,即150000公里/秒。光线经过中子星也被弯曲成抛物线。有人形容一个70公斤的人体若被中子星引力俘获,会以一半光速砸向地表,其撞击能量将达到2亿吨核爆的威力。

但中子星的引力范围并没有原恒星大,这个也适用于史瓦西半径公式,是与质量成正比的。

中子星质量比原来母星的质量小多了,所以引力范围也小了很多。只不过中子星变得很小了,一般半径只有10公里左右,这样,表面距离质心就很近,所以靠近它引力就十分强大;而原来恒星动辄百万公里半径,表面距离质心就有百万公里,引力相对中子星当然就感觉不大了,但它的引力场却要以光年计算。

现在来分析第二个问题。一个巨大的恒星原来没有坍缩成中子星,抛弃了很多质量后反而坍缩成了中子星,这是怎么回事呢?

其实抛弃外壳和坍缩都是同一个原因导致的,就是恒星内核的能量基本耗尽。核聚变停止了,已经没有足够的热量平衡中心引力,结构失衡促使整个星体向中心坍缩。引力坍缩所释放的引力势能会加热并驱散恒星的外层物质,如果恒星足够大,这些层面就会发生剧烈爆炸,产生超新星。

坍缩一旦开始,就会无法遏制的越来越快,就像发生蜂拥踩踏事故,前赴后继链锁反应。

象太阳这样的黄矮星会一直坍缩到电子简并态,变成一个白矮星。比太阳大8倍的恒星将坍缩到中子简并态,成为一个中子星。如果中子星质量大于1.5个太阳,就会继续坍缩不去,成为一个黑洞。

这就是恒星死亡过程惊天地泣鬼神过程,是我们这个宇宙生生不息演化历程。你怎么看待这个问题呢?欢迎发表高见理性点评讨论。谢谢对时空通讯的关注支持。


时空通讯


这取决于距离。不管是恒星在晚年产生行星状星云之后,中心坍缩为白矮星;还是恒星在晚年爆发为超新星之后,中心坍缩为中子星,在这样的过程中,恒星的质量将会大幅损失,所以最终残留下的白矮星和中子星的质量将会远小于前身恒星的质量。白矮星和中子星的表面重力要比相同质量的恒星要高得多,主要原因在于巨大的质量被压缩到一个很小的空间中,它们具有极高的密度。关于这一点可以来看一下万有引力定律的公式:

从上式中可以看到,一个质量确定的物体对另一个质量确定的物体的万有引力大小只与它们之间的距离有关。对于相同质量的白矮星、中子星和主序星,它们的半径大小关系为:中子星

然而,当一个物体与白矮星、中子星和主序星的距离大于主序星的半径时,那么,万有引力定律可以告诉我们,这三种质量相等的天体对质量相同的物体会施加相等的引力。

举个例子,天狼星B是一颗质量等同于太阳的白矮星,它的半径只有太阳的0.84%。太阳与其他物体的距离会大于太阳半径,而天狼星B的半径很小,它与其他物体的距离可以小于太阳半径,所以在这种距离范围内,天狼星B对质量相等的物体可以产生比太阳更强的引力作用。但当质量相等的物体与太阳和天狼星B的距离相等,且大于太阳半径时,这两个天体对那个物体所产生的引力作用是相同的,因为距离是相等的。


火星一号


答:问题出在对万有引力公式的理解上!


万有引力公式大家都认识,但是有一个被很多人忽略的地方,就是我们在直接利用万有引力公式时,是把两物体看成质点的!



如果其中一个物体不能看成质点,那么万有引力公式就不能直接套用。

这里并不是说万有引力不再成立,而是说万有引力的效应,为有限体积的质量进行积分。


超新星爆炸后,质量损失了很多,假如生成中子星,那么在相对远的距离上,中子星可以看成质点,那么中子星对该处的引力作用,肯定小于超新星爆炸前的引力,这是万有引力定律的直接结果。



但是注意了,中子星的密度非常高,导致中子星的半径比原来恒星小了很多,典型中子星半径为20km。


根据万有引力定律,相同质量的两物体,与距离的二次方成反比。

在中子星表面,这个距离只有2公里,使得距离缩小导致引力增加的效应非常大(远大于质量减少的影响),所以中子星表面的引力作用,远远大于爆炸前恒星表面的引力。



换句话说:一个天体表面的引力大小,主要受天体密度和天体总质量影响,当天体密度大到一定程度,天体质量的影响相对可以忽略。


比如理论中的微型黑洞,半径只有米粒大小,质量相当于木星,但是微型黑洞的表面引力作用,和大型黑洞没区别,光速都无法逃离!



太阳的质量虽然非常大,但是表面逃离速度远小于光速(617.7km/s)


好啦!我的答案就到这里,喜欢我们答案的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!


艾伯史密斯


答:恒星塌缩后发生了质量损失,引力并没有增大,相反引力可能会减小。本体根据我的理解简单来回答一下。


如题主所说恒星发展成最终的黑洞或者中子星,在发展过程中,恒星内核的核聚变反应消耗质量,超新星爆炸后抛掉质量。按此说法黑洞的“爸爸”恒星是比黑洞质量大的,根据万有引力公式来看,质量大的引力也就大,这都没有毛病。


说一个天体的引力大小都是笼统的说法,当两个天体的质量相同时,你可以说他们对外表现的引力效果相同。除了质量外,距离也是重要因素。恒星塌缩成黑洞后,体积直径相较之前会特别小。理论上讲如果地球被外力压缩成乒乓球大小,地球就变成了黑洞,如果你还站在“乒乓球上”,你的万有引力公式里的R会特别小,你受到的引力就特别大。但是你如果在以前的位置上不动你受的引力可能会比之前小,并不会因为地球变为黑洞你受到的引力就变大了。


结语:太阳的质量都不足以形成黑洞,地球的例子就是在搏您一笑。引力的大小跟质量和距离都有关系,你如果比较黑洞的引力大小和形成它的恒星引力大小,至少让距离一致。黑洞的引力是很大,但是在离黑洞较近的地方,恒星也想但是你总不能钻到天体里吧?


以上是我的简单回答,如果您喜欢请不吝你的关注,祝好。


科学黑洞


这是一个概念不清的问题。回答以前,请你想想:一吨棉花和一公斤铁,哪个重?

按照总的重量(质量),当然是前者重。但按照密度,肯定是后者重。歧义来自“重”这个概念,我们必须分清它指的是“总重量”还是“密度”。

一颗恒星坍缩成黑洞,假定它在坍缩过程中完全不损失质量,那么在距离它一定距离的某个空间点上,引力不会有任何变化。比如,假定太阳(神奇地)变成了一个黑洞,那么我们在地球上不会测量到来自太阳的的引力场有强度上的变化,只是不会再有阳光了。

那么黑洞的引力强在哪儿呢?在它的表面。天体表面的引力场强度叫做“表面引力”,黑洞的概念正是以表面引力加强到“逃逸速度超过光速”来定义的。

黑洞还有一点与普通星球不同。在理论模型中,黑洞的中心是一个奇点,我们可以把它理解为一个直径为0、密度为无穷大的点,设想太阳变成了黑洞,那么这个点会包含着太阳的全部质量。理论上,我们可以距离它无穷近,作用在我们身上的引力和潮汐力就会无限地增加。到达这一点,时空曲率变为无穷大。然而,设想如果我们有一艘不怕高温高压的飞船,那么我们在驾驶这艘飞船钻进太阳“体内”时,随着距离太阳核心越来越近,作用在我们身上的引力反而会越来越小。到达太阳中心,这个引力就变成0。


0o翔子o0


本题的凝问重点在于质量引力论的基础原理,引力的产生机制与作用机制,恒星有引力是真实的,关键点在于恒星的引力是否能将恒星本体在多少倍太阳质量会因自身引力将自身塌缩为中子星或白矮星,这是根据万有引力论的数学推论,在实际天体中找到证据了吗?有科学发现讲发现了脉冲星白矮星的综迹,如果按这种推论,恒星的归宿要么是中子星,要么是白矮星,中子星与白矮星又会怎样生存和演化呢?它们的归宿又在何方呢?编再编,推导再推导,数学再数学,就象三维解释不了的自然现象增加维就行了,十一维多维等,平面坐标加立体坐标n多坐标直至加爆理解人的头,最后人死了也就不了了之了,这与大爆炸宇宙论逻辑相同,一个宇宙不行那就多重多维平行宇宙,去不了怎么办,再推导出虫洞穿越逻辑,整个理论体系乱七八糟各自为政成为分散的数学游戏加科幻,这些混乱逻辑理论能否解释观测中的宇宙万物呢?只有天知地知,理论创立者跟随学习者能理解吗?能解释万物的和谐自洽性吗?能解释万物的不相同性不重复性吗?就象引力论,引力体能将自身引力变型为无穷小无穷密度的奇点呢?当回想这一系列旳所谓科学家推导理论,到底科不科学,如果说是科学的就应与自然相符,相符了吗?到处都是有头天尾的理论逻辑公案,如果要问为什么?答案只有一个,由人类数学推导出来的只能是人类数学游戏,并非自然演化规律,本题引力为何变强大了这些科学家能解释吗?依然是不知道,问忙了只能搬出一大堆数学公式让你去推去算,算得你头痛精皮力尽也就算求了,人云亦云,反正不是我发明的。

说了这么多,说明什么?说明整个理论体系有误,错在于对引力的产生机制和作用机制,理论体系的根不正,对物质为何产生引力根本无知,评感知事物现象得出的经验结论加上数学推导的无限放大,错上加错,不断背离万物演化本质特性,才有今天的混乱现实,怎么办?从源头入手省视万物演化机制,本题的恒星不会因自身引力塌缩为中子星或白矮星,也就不存在塌缩后的引力强过恒星引力。引力是运动体的运动形为,是动态体的运动平衡形为,彼此有平衡位,这就是大干世界万物为何和谐自洽的根源,万物演化遵守动态平衡规则,万物是演化存在方式并非有始有终模式,宇宙万物的存在就是存在本身,此刻的一切存在由过去的一刻存在演化而来,无始无终,永不相同也永不重复。(本文原创,个人研究结论供参考)


宇宙谱


原创思想,根据爱因斯坦的E=MC2的解释,物质释放能量造成质量亏损是个彻头彻尾的大错,无论是巨型恒星还是像银河系这样的星系,在物质释放完能量后都会蜕变成质量巨大的质量奇点,其质量不仅不减小,相反的比原来物质形态时期的质量要大上至少二十个数量级。


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