如果把一立方厘米中子星質量放在地球上,地球會不會被穿透?

再醜也要蠢萌蠢萌


你這想法太危險了,豪不誇張,這樣會吧地球毀滅的

中子星的物質基本上已經是中子簡併態的物質了,核心可能已經是純夸克構成,之所以它的密度如此之高,就是因為它已不是單純的原子構成的物質,它原子核外的核外電子已經被強大的重力壓進了原子核內,和質子形成了顯電中性的中子,所以這完全是由原子核構成的天體。極其變態,一立方厘米可達一億噸!


再個,中子簡併態的純中子只有在中子星這樣的極端環境才可以生存,離開了這樣的極端環境,那麼簡併態的物質肯定是瞬間膨脹,再就是中子會在15分鐘後衰變釋放出強大能量,所以要想帶回一立方厘米是完全沒有可能的。

那麼既然是假設,我們就假設帶回來後會有什麼後果?


這一立方厘米中子簡併態中子,離開了那樣的高壓束縛,想一想,被壓縮為一立方厘米一億噸的中子瞬間膨脹開,什麼概念,可能一座城市的人會在瞬間死亡,而城市建築完好無損,像什麼也沒發生一樣!為什麼?

就因為它是中子,而第三代核武器,就是中子彈,號稱只殺人,不損壞建築的,環保核武器。

因為它顯電中性,所以不受電磁力影響,可直接通過原子直達原子核,轟擊原子核,因此穿透力極強,對人體那就是毀滅打擊,在原子層面破壞細胞組織,而最致命的就是15分鐘後,15分鐘後,中子就會衰變,那釋放的能量可相當於百億顆原子彈啊,所以不要小瞧這一勺中子!


窺探宇宙


它不會穿越地球,而是把地球炸飛。

首先我們沒辦法從中子星取一小勺物質。如果我們到達中子星表面可能再也回不來了,因為中子星的逃逸速度是每秒一萬公里以上。我們也拿不動那一勺東西,因為它重達10億噸。我們也無法把它運回來,因為它脫離了中子星的壓力環境就會爆炸。

假使說我們什麼也不管了,反正就是拿回來了,也把它放在地球上了,會如何呢?那一立方厘米東西可不是普通的物質,而是中子。中子星的中心壓強據認為可以達到 10的28次方個大氣壓,比地心壓強強3乘以10的21次方倍,比太陽中心強 3乘以10的16次方倍。這東西突然失去了這麼大的壓力束縛,會怎麼樣呢——爆炸!

那麼這點東西爆炸的威力如何呢?800億顆原子彈!想想看,我們全世界所有國家的原子彈加起來也不過四千顆左右。這800億顆原子彈在地球的同一個點上起爆,結果可想而知,地球會四分五裂,飄向遙遠的太空,一切都結束了。

這個想法太惡毒了,幸運的是它無法實現,讓人長舒了一口氣。


冬哥譜科


如果把一立方厘米中子星質量放在地球上,地球會不會被穿透?

中子星物質密度大得難以想象,因此當中子星物質出現在地球上時,第一反應肯定是往地心掉,畢竟沒有任何一片大地都能抵擋得住如此高壓強,因此它可能會像一把燒紅的餐刀切黃油一樣掉入地心!那麼它是否會穿透地球呢?這需要做個簡單的分析。

一立方厘米中子星物質會穿透地球嗎?

一立方厘米中子星物質有多重?大約在8^14~10^15克之間,即使按最小的值計,那麼大約是8億噸,放在地面上產生的壓強大約是78400000000000000帕,約合:78400000000兆帕,大約是大氣壓的773747841105.35倍,難以想象這條件下,地面上有任何物質能擋得住這個壓強。

這也是一個超級質量的質心,我們來計算下,在它1M以外的一個100千克的人會受到多大的引力!

將萬有引力常數以及將一立方厘米中子星物質質量與100千克的人,以及相距一米數據代入公式,計算得兩者引力高達5336N,約合544.5千克力,約合0.5噸左右!相信沒有一個人能抗拒如此熱情的邀請,包括這個球體周圍所有的物質。因此當它在地球上某處出現時,它的周圍的物質都會朝它聚攏過來,形成一個滾雪球般大小的物體!

從理論上看,這個下小立方體會增大,對地面的壓強會減小,但這個小球仍然可能穿透地面包裹掉向地心,因為向這個小立方體聚攏過來的任何物質也擋不住它超強的壓強,所以它仍然會想地心掉落。

但它無法穿透地球,因為最大的極限也就只能掉落地心,這個位置是引力勢能最低的位置,中子星物質如果不變的話它會一直呆在那裡,當然它也不會對地球造成任何影響,畢竟8億噸物質對於地球如此龐大的質量來說,其實也沒什麼。

一立方厘米中子星物質會開始“解壓縮”嗎?

很多朋友認為中子星物質是被引力高度壓縮的物質,那麼在撤除引力之後會這些物質會反彈,理論上是這樣嗎?我們繼續分析:

首先我們來來簡單瞭解下中子星物質是如何形成的

組成物質的分子間距有間隙,而這些間隙是可以被壓縮所填補的,比如壓縮空氣,這種狀態下是可以恢復的,如果撤除壓力,氣體就恢復到初始狀態。

接下來物質對抗壓縮的是原子之間的電磁斥力,這就是液體和固體很難被壓縮的原因,但仍然可以壓縮一點點,比如在馬裡亞納海溝底部的水比海平面體積大約要小4‰左右,但到水面上也是可以恢復的。

再往下就是泡利不相容的電子簡併力對抗的世界了,電子被強大的引力壓縮到了原子核附近,但費米子不能處在同一個狀態,因此量子力學下的不相容提供了最後的支撐,在這個狀態就是白矮星物質,理論上如果引力消失,那麼白矮星物質是可以恢復的,因為電子會回到原來該有的軌道。

而中子星是在強大的引力作用下,核外電子不相容的簡併力被引力突破壓入了原子核,和質子中和成了中子,我們可確信的是穩定的中子幾乎就是不會發生改變的。

因此各位不要奢望這些中子星物質到了地球上突然會膨脹成普通物質,這是不會發生的。

一立方厘米中子星物質命運會如何?

上文說明了中子在穩定狀態下並不會發生改變,但這指的是在中子星上的條件下,當它突然來到地球上,那麼就破壞了這個條件,這一立方厘米的物質中的中子都變成了自由中子,這將會發生一個有趣的過程,因為自由中子會在弱作用衰變為質子,放出一個電子和一個反中微子,當然質量也會發生改變。

質子質量1.6726231×10^-27千克

中子質量1.6749286×10^-27千克

當中子衰變成質子時質量虧損約有1.378‰,看起來這個質量差異極小,但當這個質量變成8億噸時將會變成一個非常恐怖的數字。

質量虧損大約有:1102699107.7667千克

大約是110萬噸,太陽上每秒產生的能量約為450萬噸左右,這個中子星物質衰變的質量虧損產生的能量大約為太陽一秒鐘發出能量1/4!

當然還有一個有趣的過程是中子衰變時的有趣過程,因為中子衰變會產生質子,中子無法構成元素但質子可以,中子衰變後的質子與中子構成了穩定原子核,捕獲電子後就會變成元素,在這個過程中,衰變會產生哪些元素我們並不能肯定,但重元素的概率是極高的,和中子星合併一樣金元素佔了很大的比例,這一立方厘米中子星物質衰變也許能衰變出幾百萬噸黃金。

但我們無福消受,因為隨後產生的大爆炸將會直接毀滅地球,當然地球還會繼續存在,但人類卻已經不在了,有再多黃金又有何用呢?


星辰大海路上的種花家


廣袤的宇宙中,中子星的密度僅次於黑洞,為8×10¹¹kg~10¹²kg/cm³,也就是8×10¹⁷~10¹⁸kg/m³,是水密度的100萬億倍,和原子核密度相同。


而地球的平均密度為5507.85kg/米³。由以上數據可知:中子星密度和地球密度之比為8×10¹⁷/5507.85≈1.45×10¹⁴/1,也就是中子星密度是地球的145億倍。

那麼如果把1cm³的中子星放在地球上,地球會不會穿透呢?

其實這個問題不難,我們可以想象一下一塊鐵落入水中是怎樣的情形,就能得到答案。

鐵的密度是7.874g/cm³,水密度是1g/cm³,鐵密度僅是水的7.874倍。當鐵落入水中時,鐵會一直下沉,直到碰到地表。如果沒有地表的阻擋,就會穿透水體,帶走一部分水分,直到遇到高密度的阻擋物。


而中子星密度是地球的145億倍,如果把1cm³的中子放到地球上,肯定會比鐵落入水中穿透的速度還要快,就像乘上發射的火箭🚀一樣,飛速穿透地球(速度我就不算了)並且會留下一個1cm³的小洞,但是這個小洞很快在地球壓強下被地球物質填充了。

不過有人可能認為鐵能穿透水體,那是因為地球巨大的引力在吸引它,1cm³的中子自身引力肯定比鐵塊大很多,不會像鐵落入水中那樣。

但是我認為1cm³的中子雖然比鐵引力大,但它比地球引力仍然小很多,所以仍然是地球中子,而不是中子吸引地球。所以中子體毫無疑問會像坐上火箭一樣,穿透地球。


弄潮科學


為什麼會有這樣的疑問呢?我們可以用手指比劃一下,一立方厘米有多大點體積?一立方厘米也就和一粒花生米那麼大吧。想著這麼點的東西會把地球穿透,無非就是因為中子星物質可不是地球上的普通物質,它的密度在宇宙中僅次於黑洞。

圖示:中子星物質擊穿地球

什麼是中子星

中子星可是宇宙中除了黑洞以外密度最大的天體。中子星是一些大質量的恆星演化到了末期,發生超新星爆炸之後形成的。形成中子星的恆星在超新星爆炸後所有的物質由於重力的原因都向恆星的中心壓縮,最終原子的電子都被壓進了原子核中。因此中子星具有極大的密度和極高的溫度,中子星的內部溫度可能超過60億℃。

圖示:一些大質量恆星會演變成中子星

中子星的密度有多大

原來一顆半徑可達數百萬公里的恆星在變成中子星後直徑變成了大約10到30公里左右。在質量沒有發生變化的情況下體積縮小了數億倍,可想而知中子星的密度有多大?中子星的密度每立方厘米大約在1億噸以上。

圖示:中子星

中子星會穿透地球嗎

如果我們向水中扔一塊石頭的話,石頭就會馬上沉到水底下。這是因為石頭的密度要比水的密度大很多。同樣的道理中子星物質的密度是地球密度的20萬億倍。因此如果把中子星物質放到地球上的話,它就會迅速的沉到地球的內部。如果這些中子星的物質具有很高的速度的話,它就會像子彈穿透黃油那樣輕而易舉的穿過地球。

圖示:中子星相撞

中子星物質是在中子星這麼極端的環境下在能夠存在的。如果我們只是將一立方厘米的中子星物質放到地球上的話,它就會立刻發生爆炸。重達一億噸的中子星物質如果在地球上發生爆炸的話,地球很可能就會被炸得粉碎。這實在是太可怕了。


兔斯基聊科學


把億立方米中子星放在地球上,就像放了上萬的核彈在地球上一樣,不僅穿不透地球,但絕對會給地球人來一場盛大的"煙花表演"。

何為中子星呢?

中子星是某些大質量的恆星發生超新星爆炸後,留下的星核由於自身重力太大,直接把電子壓入了原子核,然後和質子結合生成了中子。也就是說,中子星的星核裡面全部都是中子,根本就沒有電子和質子。中性的中子僅僅的相互靠近在一起,這樣的排列方式使得中子星的密度極大。僅僅一立方厘米的中子星,質量就有1億噸以上。這麼大的質量,假如放在地球上,且僅僅集中於一立方厘米,按理說壓強會打的無邊,直接就會穿透地球進入地心。

但問題是,中子星中子狀態的維持,必須要依靠整個中子星巨大的自身引力來維持。假如中子星的星核物質脫離中子星,那麼由於缺少外部壓力,被壓入原子核的電子會再次被釋放出來。這個過程就像是核變一樣,釋放巨量的高能粒子、射線和巨大的能量。所以,別看僅僅有一立方厘米的中子星拿到地球上,但是因為質量巨大,所以這塊中子星會立馬核變分解,發生爆炸。

因此,把一立方厘米中子星質量放在地球上就像是給地球丟了上萬顆核彈一樣,估計人類就此“遊戲結束了”。


科學探秘頻道


如果把1立方厘米的中子星物質放到地球上,地球會不會被穿透?

中子星是怎麼形成的呢?

當大質量恆星,一般是8倍太陽質量以上的恆星在演化末期經由超新星爆發,大量的物質會被拋出去,然後會剩下一個內核,當內核的質量介於1.44-3倍太陽質量之間,那麼就可以形成中子星。一顆典型的中子星半徑介於10-20km之間,可以想象,其密度是多麼的恐怖。我們經常在科普文中看到中子星上的1立方厘米的物質可以重達數億噸之巨,原因就在此。

題目說把中子星的物質放到地球上,這裡需要知道是中子星的哪部分物質,由於中子星的物質也是分層的,外殼、中層與內核的物質是不一樣的,有好幾種之分,這裡沒必要都介紹,現在我們假設將中子星簡併態物質挪到地球來。

在正常情況下,中子星上的物質是不可以離開中子星的,因為中子星的物質之所以保持狀態,全是靠自身引力以及中子簡併壓力共同作用下形成的,其中自身引力是不斷地收縮,而中子簡併壓力是對抗引力收縮,從而達到平衡狀態。如果中子星物質突然離開了這樣的環境,自然是無法保持原樣的。

另外,想要用鏟子鏟一塊中子星物質也是不可能的,它表面的堅硬程度遠超我們現在技術可以鏟一塊的能力。

但是,這些問題我們都不去考慮,為了滿足題主的願望,我們設想中子星物質突然降落到地球表面上,會怎麼樣呢?

前面說了,1立方厘米的中子星物質重數億噸,也假設它是中子簡併物質,由於突然出現在地球上,中子就會迅速地衰變,平均半衰期只有15分鐘,在衰變的過程中,它會成為一個穩定的質子,釋放反中微子與電子。然而在這個過程中,衰變前與衰變後的粒子總質量是不對等的,衰變後的粒子總質量小於衰變前的粒子總質量,這說明有部分的質量轉變為能量釋放出去了,這可以由E=mc^2(c是光速數值,單位是米每秒)來描述,損失的質量乘以c^2,得出的數值是極其龐大的。

由於原本數億噸中子星物質這個基數太大了,那麼最終所釋放的能量也是極大的,也許地球就成下面這個樣子了。不過,並不會穿透地球。


科學船塢


中子星是由恆星晚年核心區域坍塌而成的一種特殊天體,在這個天體上原子核已經不復存在了,取而代之的是像儀仗隊一樣排列整齊的中子


我們的太陽在50億年後會變成紅巨星,紅巨星階段結束後太陽的核心區域會變成一顆白矮星,而質量比太陽稍大一點的恆星在晚年由於核心區域受到的“向心力”太強,因此組成物質的原子就會被壓在一起然後壓碎,原子核也會被壓碎,最終該恆星核心會變成一個緻密的中子星。

一立方厘米的中子簡併態物質的質量在8億噸到10億噸不等,如果這個花生大小的中子星到達地球,那麼它巨大質量帶來的巨大引力會讓周圍物質迅速向它聚攏,在這個過程中“花生”會快速向地球核心下沉,然後停在地球的核心區域,因為那裡是地球引力勢能最低的地方,和太空一樣基本處於失重狀態。



然而中子星物質理論上是不可能離開中子星的, 這種物質狀態是在強引力下強行壓出來的,一旦中子星物質脫離中子星突然到了引力相對而言非常非常非常小的地球,那麼中子就會變成自由中子。

自由中子在衰減成質子的過程中會損失1.378%的質量,這些質量會以能量的形式釋放出去,一立方厘米的中子星物質衰變成質子後會將上百萬噸的質量轉化成能量釋放出去,這種“不可控衰變反應”會像鞭炮炸泥巴一樣把地球炸個稀巴爛。



在劉慈欣的科幻小說《三體》中三體文明的“強互作用力宇宙探測器”水滴表面基本就是簡併態,所以它才有無與倫比的硬度和絕對光滑的外表,未來人類如果能製造簡併態物質的話就能深入地球核心或者其他天體核心了。


宇宙觀察記錄


首先這個想法,是絕對不會被證實的。因為沒有人能抬動一顆中子星,並且將它運輸到地球上。中子星是宇宙中的極端天體,它的體積極小、質量卻和太陽相當,並且它的溫度和亮度更是太陽的幾十倍乃至幾千倍,由於這麼大質量的物質存儲在一顆直徑為十幾公里的天體內,它的引力就變得極為的可怕。

如果將中子星放入太陽系,你就會發現。任何天體靠近中子星都會被撕成碎片來吞掉。就算中子星的大小為1CM,但是它的質量卻能比肩一顆木星。而且和黑洞不同的是,中子星會釋放出極為恐怖的輻射,也就是說。中子星還沒有到地球上,地球上的生命已經被其釋放的致命輻射給殺死了。

當然,如果把中子星放到地球上,首先地球會開始被吞噬,並且逐漸的撕成碎片。最後中子星會取代地球以便吞噬太陽系內部的其他天體。這就是事實,無論是中子星還是黑洞,對於太陽系都是一個非常嚴重的災難。因為中子星的演化末端就是黑洞,如果太陽系出現了一顆中子星,那麼這顆中子星遲早會變成黑洞!

千萬不要認為中子星小,並且直徑為1釐米,無法對地球造成任何傷害。雖然宇宙中的大吃小是普遍存在的,但是對於中子星和黑洞來講。越大的東西對於它們來講,反而是更可口的糕點而已!當你看到星空上的銀河系或者仙女座星系時,你就知道它們的存在完全依賴於中子星和黑洞。

我是宇宙V空間,一個科普天文愛好者!本文由宇宙V空間原創,轉載請註明出處!如果你對這篇文章有疑問,請在下方評論和留言!

宇宙V空間


中子星具有極大的密度和極高的溫度,中子星的內部溫度可能超過60億℃?這都是在假設原子中的電子與原子核之間是空的才有了這種推理,並不一定是真的,不遠的將來會證明原子中的電子與原子核之間是有物質實心的,一立方厘米中子星質量放在地球上也就是一撮粉末而已。從現有元素的認知中,輕的元素能量大於重的元素能量是事實,現在有很多推理是矛盾的,就說前不久兩中子星碰撞合併後會產生大量黃金,我只想問中子星上一立方厘米黃金有多重?


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