其實(shí)這個(gè)結(jié)局并不復(fù)雜,對(duì)地球沒(méi)有任何影響,根本啥也不會(huì)發(fā)生。
實(shí)際上,白矮星,中子星,黑洞是宇宙中的致密天體,質(zhì)量未必比恒星大,但密度都要比普通的天體大得多。比如:中子星一勺子大概就是一立方立厘米,質(zhì)量差不多就得有好幾億噸重。為什么這些天體的密度會(huì)這么大呢?
我么要從原子的結(jié)構(gòu)說(shuō)起,我們都知道原子是由電子和原子核構(gòu)成的,原子核又是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。
但實(shí)際上原子結(jié)構(gòu)超乎很多人想象的,這是因?yàn)樗鼛缀跏恰翱铡钡?,這里的“空”指的不是物理學(xué)上的“空”,而是我們平時(shí)常說(shuō)的那種“空。其中原子核只占原子大小的不到1%,而電子還要更小一點(diǎn)。這是盧瑟福通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)的結(jié)果,他利用α粒子去轟擊金箔,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的粒子都是直接穿過(guò)去的,只有極其少量的才會(huì)發(fā)生偏折。
通過(guò)理論計(jì)算,我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)原子核和電子其實(shí)很小很小,如果原子有足球場(chǎng)那么大,那么原子核可能只有螞蟻那么大。而電子在原子核外呈現(xiàn)概率云的形式。
也就是說(shuō),如果外力足夠大,“有可能”可以把電子壓入到原子核內(nèi),然后讓原子核排排列。這時(shí)候的物質(zhì)密度就會(huì)特別大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的物質(zhì)。這種可能有沒(méi)有呢?
實(shí)際上,確實(shí)有。白矮星沒(méi)有做到,不過(guò)它在引力的作用下,自身的密度也極其大。抵抗它不能進(jìn)一步收縮的叫做電子簡(jiǎn)并力。這是什么意思呢?
這是微觀粒子(主要是費(fèi)米子)的一種性質(zhì),叫做泡利不相容原理。這個(gè)原理的大致描述是:
兩個(gè)完全相同的費(fèi)米子,不能處于完全相同的量子態(tài)。
啥意思呢?就是說(shuō),粒子應(yīng)該一個(gè)蘿卜一個(gè)坑,每個(gè)坑都不一樣。不能亂排亂坐,有一個(gè)座次的規(guī)則。這個(gè)規(guī)則會(huì)使得粒子不會(huì)輕易改變自己的狀態(tài),產(chǎn)生一種量子效應(yīng)來(lái)抵抗外來(lái)的力。電子就是這樣。而構(gòu)成白矮星的原子就是依靠這種量子效應(yīng)來(lái)抵抗引力的。
而中子星呢?由于質(zhì)量巨大,導(dǎo)致引力巨大。這時(shí)候電子的簡(jiǎn)并態(tài)無(wú)法抵抗住外來(lái)的引力,電子就會(huì)被壓到原子核內(nèi),電子和質(zhì)子發(fā)生反應(yīng)生成中子,所以整個(gè)中子星大多都是中子組成的。
而中子也有簡(jiǎn)并態(tài),也能產(chǎn)生抵抗引力的作用,中子星不會(huì)進(jìn)一步坍縮就是因?yàn)橹凶拥暮?jiǎn)并態(tài)抵抗住了引力。
而黑洞就更猛了,由于質(zhì)量還要再大一些,引力就更大了,于是,中子的簡(jiǎn)并態(tài)也扛不住引力,在這個(gè)過(guò)程中科學(xué)家預(yù)計(jì)還有夸克的簡(jiǎn)并態(tài)會(huì)抵抗引力,但是目前我們還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)夸克星,所以,按照目前的觀測(cè)就是直接壓成了黑洞。
所以,白矮星、中子星、黑洞都是十分致密的天體,大多數(shù)的中子星個(gè)頭都很小,直徑也就10~30公里,但他們對(duì)于時(shí)空的扭曲程度大于普通的恒星。
如果這些天體直接放到太陽(yáng)系來(lái),那就會(huì)直接摧毀整個(gè)太陽(yáng)系。在宇宙中白矮星就常常會(huì)吃掉自己的伴星(已經(jīng)變成紅巨星的伴星),然后發(fā)生Ia型超新星爆炸。
中子星也同樣如此,如果把中子星直接扔到地球上,那地球肯定直接炸了。
黑洞也是出了名的吃貨,宇宙中的天體遭遇了它基本上都不會(huì)有啥好下場(chǎng)。
但是,如果我們就搞出一立方厘米的這些致密天體,那會(huì)如何呢?
實(shí)際上,通過(guò)上文的講述,你大概也應(yīng)該了解到,這些天體能夠這么致密,說(shuō)白了是因?yàn)橐Φ淖饔?,而引力和質(zhì)量是相關(guān)的,質(zhì)量越大引力越大。也就是說(shuō),它們要保持自身的這種恐怖的狀態(tài),至少是需要超大質(zhì)量的。但是一立方厘米的致密天體,其實(shí)質(zhì)量很小,小到它根本無(wú)法維持住高密度狀態(tài),因此,這一立方厘米的物質(zhì)只要離開(kāi)了天體,就是普普通通的物質(zhì),沒(méi)有什么特別的,更不會(huì)對(duì)地球有任何傷害。
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