03.06 恆星塌縮後質量已經因爆發而損失不少了,為何塌縮產物的引力反而更大?

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這個問題我想從兩方面來回答。

一是恆星演化後期拋去了許多外殼後,塌縮成一箇中子星或白矮星,或更極端的天體-黑洞,天體質量變小了,引力為什麼變得更大呢?二是恆星死亡時拋棄了不少質量(應該是大部分),為何還會坍塌成緻密極端的天體呢?時空通訊以為,只有回答了這兩個問題,才比較完整的回答清楚了題意。


首先,就以中子星為例來說明恆星質量變小了為何引力更大。

這主要是由於其物理性質發生了根本變化所致。中子星是比太陽質量大8倍及以上的恆星死亡時,發生了超新星大爆炸後坍縮成的緻密星體,其原子己經破碎,電子被壓縮進了原子核,與質子結合成了中子,這樣整個星球就成了一個巨大的原子核。

這時,中子星的引力已經變成了核強力了,所以在其史瓦西半徑範圍內的引力就比原來的恆星大多了。

迄今為止,人們只知道這個宇宙除了黑洞,中子星的重力和密度是最大的,上面一小湯匙物質就有10-20億噸重,而一旦落入其引力範圍,逃逸速度需要10000公里/秒至一半光速,即150000公里/秒。光線經過中子星也被彎曲成拋物線。有人形容一個70公斤的人體若被中子星引力俘獲,會以一半光速砸向地表,其撞擊能量將達到2億噸核爆的威力。

但中子星的引力範圍並沒有原恆星大,這個也適用於史瓦西半徑公式,是與質量成正比的。

中子星質量比原來母星的質量小多了,所以引力範圍也小了很多。只不過中子星變得很小了,一般半徑只有10公里左右,這樣,表面距離質心就很近,所以靠近它引力就十分強大;而原來恆星動輒百萬公里半徑,表面距離質心就有百萬公里,引力相對中子星當然就感覺不大了,但它的引力場卻要以光年計算。

現在來分析第二個問題。一個巨大的恆星原來沒有坍縮成中子星,拋棄了很多質量後反而坍縮成了中子星,這是怎麼回事呢?

其實拋棄外殼和坍縮都是同一個原因導致的,就是恆星內核的能量基本耗盡。核聚變停止了,已經沒有足夠的熱量平衡中心引力,結構失衡促使整個星體向中心坍縮。引力坍縮所釋放的引力勢能會加熱並驅散恆星的外層物質,如果恆星足夠大,這些層面就會發生劇烈爆炸,產生超新星。

坍縮一旦開始,就會無法遏制的越來越快,就像發生蜂擁踩踏事故,前赴後繼鏈鎖反應。

象太陽這樣的黃矮星會一直坍縮到電子簡併態,變成一個白矮星。比太陽大8倍的恆星將坍縮到中子簡併態,成為一箇中子星。如果中子星質量大於1.5個太陽,就會繼續坍縮不去,成為一個黑洞。

這就是恆星死亡過程驚天地泣鬼神過程,是我們這個宇宙生生不息演化歷程。你怎麼看待這個問題呢?歡迎發表高見理性點評討論。謝謝對時空通訊的關注支持。


時空通訊


這取決於距離。不管是恆星在晚年產生行星狀星雲之後,中心坍縮為白矮星;還是恆星在晚年爆發為超新星之後,中心坍縮為中子星,在這樣的過程中,恆星的質量將會大幅損失,所以最終殘留下的白矮星和中子星的質量將會遠小於前身恆星的質量。白矮星和中子星的表面重力要比相同質量的恆星要高得多,主要原因在於巨大的質量被壓縮到一個很小的空間中,它們具有極高的密度。關於這一點可以來看一下萬有引力定律的公式:

從上式中可以看到,一個質量確定的物體對另一個質量確定的物體的萬有引力大小隻與它們之間的距離有關。對於相同質量的白矮星、中子星和主序星,它們的半徑大小關係為:中子星

然而,當一個物體與白矮星、中子星和主序星的距離大於主序星的半徑時,那麼,萬有引力定律可以告訴我們,這三種質量相等的天體對質量相同的物體會施加相等的引力。

舉個例子,天狼星B是一顆質量等同於太陽的白矮星,它的半徑只有太陽的0.84%。太陽與其他物體的距離會大於太陽半徑,而天狼星B的半徑很小,它與其他物體的距離可以小於太陽半徑,所以在這種距離範圍內,天狼星B對質量相等的物體可以產生比太陽更強的引力作用。但當質量相等的物體與太陽和天狼星B的距離相等,且大於太陽半徑時,這兩個天體對那個物體所產生的引力作用是相同的,因為距離是相等的。


火星一號


答:問題出在對萬有引力公式的理解上!


萬有引力公式大家都認識,但是有一個被很多人忽略的地方,就是我們在直接利用萬有引力公式時,是把兩物體看成質點的!



如果其中一個物體不能看成質點,那麼萬有引力公式就不能直接套用。

這裡並不是說萬有引力不再成立,而是說萬有引力的效應,為有限體積的質量進行積分。


超新星爆炸後,質量損失了很多,假如生成中子星,那麼在相對遠的距離上,中子星可以看成質點,那麼中子星對該處的引力作用,肯定小於超新星爆炸前的引力,這是萬有引力定律的直接結果。



但是注意了,中子星的密度非常高,導致中子星的半徑比原來恆星小了很多,典型中子星半徑為20km。


根據萬有引力定律,相同質量的兩物體,與距離的二次方成反比。

在中子星表面,這個距離只有2公里,使得距離縮小導致引力增加的效應非常大(遠大於質量減少的影響),所以中子星表面的引力作用,遠遠大於爆炸前恆星表面的引力。



換句話說:一個天體表面的引力大小,主要受天體密度和天體總質量影響,當天體密度大到一定程度,天體質量的影響相對可以忽略。


比如理論中的微型黑洞,半徑只有米粒大小,質量相當於木星,但是微型黑洞的表面引力作用,和大型黑洞沒區別,光速都無法逃離!



太陽的質量雖然非常大,但是表面逃離速度遠小於光速(617.7km/s)


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艾伯史密斯


答:恆星塌縮後發生了質量損失,引力並沒有增大,相反引力可能會減小。本體根據我的理解簡單來回答一下。


如題主所說恆星發展成最終的黑洞或者中子星,在發展過程中,恆星內核的核聚變反應消耗質量,超新星爆炸後拋掉質量。按此說法黑洞的“爸爸”恆星是比黑洞質量大的,根據萬有引力公式來看,質量大的引力也就大,這都沒有毛病。


說一個天體的引力大小都是籠統的說法,當兩個天體的質量相同時,你可以說他們對外表現的引力效果相同。除了質量外,距離也是重要因素。恆星塌縮成黑洞後,體積直徑相較之前會特別小。理論上講如果地球被外力壓縮成乒乓球大小,地球就變成了黑洞,如果你還站在“乒乓球上”,你的萬有引力公式裡的R會特別小,你受到的引力就特別大。但是你如果在以前的位置上不動你受的引力可能會比之前小,並不會因為地球變為黑洞你受到的引力就變大了。


結語:太陽的質量都不足以形成黑洞,地球的例子就是在搏您一笑。引力的大小跟質量和距離都有關係,你如果比較黑洞的引力大小和形成它的恆星引力大小,至少讓距離一致。黑洞的引力是很大,但是在離黑洞較近的地方,恆星也想但是你總不能鑽到天體裡吧?


以上是我的簡單回答,如果您喜歡請不吝你的關注,祝好。


科學黑洞


這是一個概念不清的問題。回答以前,請你想想:一噸棉花和一公斤鐵,哪個重?

按照總的重量(質量),當然是前者重。但按照密度,肯定是後者重。歧義來自“重”這個概念,我們必須分清它指的是“總重量”還是“密度”。

一顆恆星坍縮成黑洞,假定它在坍縮過程中完全不損失質量,那麼在距離它一定距離的某個空間點上,引力不會有任何變化。比如,假定太陽(神奇地)變成了一個黑洞,那麼我們在地球上不會測量到來自太陽的的引力場有強度上的變化,只是不會再有陽光了。

那麼黑洞的引力強在哪兒呢?在它的表面。天體表面的引力場強度叫做“表面引力”,黑洞的概念正是以表面引力加強到“逃逸速度超過光速”來定義的。

黑洞還有一點與普通星球不同。在理論模型中,黑洞的中心是一個奇點,我們可以把它理解為一個直徑為0、密度為無窮大的點,設想太陽變成了黑洞,那麼這個點會包含著太陽的全部質量。理論上,我們可以距離它無窮近,作用在我們身上的引力和潮汐力就會無限地增加。到達這一點,時空曲率變為無窮大。然而,設想如果我們有一艘不怕高溫高壓的飛船,那麼我們在駕駛這艘飛船鑽進太陽“體內”時,隨著距離太陽核心越來越近,作用在我們身上的引力反而會越來越小。到達太陽中心,這個引力就變成0。


0o翔子o0


本題的凝問重點在於質量引力論的基礎原理,引力的產生機制與作用機制,恆星有引力是真實的,關鍵點在於恆星的引力是否能將恆星本體在多少倍太陽質量會因自身引力將自身塌縮為中子星或白矮星,這是根據萬有引力論的數學推論,在實際天體中找到證據了嗎?有科學發現講發現了脈衝星白矮星的綜跡,如果按這種推論,恆星的歸宿要麼是中子星,要麼是白矮星,中子星與白矮星又會怎樣生存和演化呢?它們的歸宿又在何方呢?編再編,推導再推導,數學再數學,就象三維解釋不了的自然現象增加維就行了,十一維多維等,平面座標加立體座標n多座標直至加爆理解人的頭,最後人死了也就不了了之了,這與大爆炸宇宙論邏輯相同,一個宇宙不行那就多重多維平行宇宙,去不了怎麼辦,再推導出蟲洞穿越邏輯,整個理論體系亂七八糟各自為政成為分散的數學遊戲加科幻,這些混亂邏輯理論能否解釋觀測中的宇宙萬物呢?只有天知地知,理論創立者跟隨學習者能理解嗎?能解釋萬物的和諧自洽性嗎?能解釋萬物的不相同性不重複性嗎?就象引力論,引力體能將自身引力變型為無窮小無窮密度的奇點呢?當回想這一系列旳所謂科學家推導理論,到底科不科學,如果說是科學的就應與自然相符,相符了嗎?到處都是有頭天尾的理論邏輯公案,如果要問為什麼?答案只有一個,由人類數學推導出來的只能是人類數學遊戲,並非自然演化規律,本題引力為何變強大了這些科學家能解釋嗎?依然是不知道,問忙了只能搬出一大堆數學公式讓你去推去算,算得你頭痛精皮力盡也就算求了,人云亦云,反正不是我發明的。

說了這麼多,說明什麼?說明整個理論體系有誤,錯在於對引力的產生機制和作用機制,理論體系的根不正,對物質為何產生引力根本無知,評感知事物現象得出的經驗結論加上數學推導的無限放大,錯上加錯,不斷背離萬物演化本質特性,才有今天的混亂現實,怎麼辦?從源頭入手省視萬物演化機制,本題的恆星不會因自身引力塌縮為中子星或白矮星,也就不存在塌縮後的引力強過恆星引力。引力是運動體的運動形為,是動態體的運動平衡形為,彼此有平衡位,這就是大幹世界萬物為何和諧自洽的根源,萬物演化遵守動態平衡規則,萬物是演化存在方式並非有始有終模式,宇宙萬物的存在就是存在本身,此刻的一切存在由過去的一刻存在演化而來,無始無終,永不相同也永不重複。(本文原創,個人研究結論供參考)


宇宙譜


原創思想,根據愛因斯坦的E=MC2的解釋,物質釋放能量造成質量虧損是個徹頭徹尾的大錯,無論是巨型恆星還是像銀河系這樣的星系,在物質釋放完能量後都會蛻變成質量巨大的質量奇點,其質量不僅不減小,相反的比原來物質形態時期的質量要大上至少二十個數量級。


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