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1立方厘米的白矮星、中子星和黑洞物質(zhì)拿到地球上,都會發(fā)生什么

2019-09-12 22:34 作者:科普大世界  | 我要投稿

一立方厘米的體積很小,在地球上無論是怎樣的物質(zhì),我們都能將它放在巴掌里,一立方厘米的水得有一克,一立方厘米的鐵約為7.9克,一立方厘米的黃金,也只有19.3克,即便是密度最高的鋨元素,一立方厘米也只有22.6克。


那么如果將一些密度比較大的星球上的物質(zhì),轉(zhuǎn)移到地球上,會如何呢?比如白矮星,中子星或者黑洞等,這可就不得了了,不僅是它們的質(zhì)量非常大,它們在地球上的變化,還會造成災(zāi)難,甚至都有可能將地球吞噬掉。

我們先說白矮星,這種星球上的物質(zhì)大都是元素周期表上鐵元素以下的物質(zhì)上,由于這種星球質(zhì)量很大,所以它上面的物質(zhì)密度就非常高,一立方厘米的白矮星物質(zhì)質(zhì)量在100公斤到2噸之間,可見,地球上的任何自然物質(zhì)的密度都不能和白矮星上的物質(zhì)相提并論。


那么如果將一立方厘米的白矮星物質(zhì)轉(zhuǎn)移到我們地球上會怎么樣呢?可能有的朋友會說,這么重的物質(zhì),掉到地上肯定會砸一個洞吧!如果白矮星物質(zhì)狀態(tài)不變的話,的確會這樣!想一想,將一噸的重量放到一立方厘米的面積上,極高的壓強(qiáng)肯定會把相對松軟的地面炸出一個洞來,不過要是真能將一立方厘米的白矮星物質(zhì)轉(zhuǎn)移到地球上,卻不僅僅是砸出一個洞那么簡單。

因?yàn)榘装俏镔|(zhì)處于電子簡并態(tài),如果其來到地球上,那么就會失去白矮星上的引力和電磁環(huán)境,于是立即就會膨脹變大,這個膨脹的過程十分短暫,等于說一立方厘米的白矮星物質(zhì)發(fā)生了爆炸,如果這一立方厘米的白矮星是氧元素,重量為一噸,那么它就會在很短的時間之中膨脹為一噸的氧氣,這個體積大致為1000立方米,也就是說一立方厘米的白矮星物質(zhì)會在一瞬間膨脹到1000立方米,這一過程中會釋放相當(dāng)多的能量,發(fā)出耀眼的光芒,還會輻射出一些射線,總體來說基本相當(dāng)于一個小型原子彈爆炸的過程。


我們再來說中子星物質(zhì),這種星體上的物質(zhì)更不得了,它的密度又比白矮星高多了,強(qiáng)大的壓力已經(jīng)將電子壓入到了質(zhì)子里面,都形成了中子,因此可以說中子星基本就是個絕大部分都是中子的巨型原子核,一立方厘米的中子星的質(zhì)量高達(dá)8000萬到20億噸,物理和天文學(xué)知識比較缺乏的朋友,是很難理解這種物質(zhì)狀態(tài)的。


這種物質(zhì)也無法脫離中子星上的引力和狀態(tài)而單獨(dú)存在,所以如果這種物質(zhì)來到地球上,也會因?yàn)闋顟B(tài)的變化而發(fā)生爆炸,其規(guī)模要比白矮星的爆炸大的多,其物質(zhì)內(nèi)能的釋放不易計(jì)算,基本相當(dāng)于一顆巨型氫彈的爆炸吧,


然而這還只是另一種更劇烈的爆炸的序曲,因?yàn)檫@15分鐘之后,脫離中子簡并態(tài)的中子又會發(fā)生貝塔衰變,這種衰變過程會讓中子釋放出一個電子和一顆反中微子,中子會成為質(zhì)子,它本身也會成為一個原子,其質(zhì)量會有所減少,因?yàn)榉粗形⒆訒鳛槟芰酷尫懦鋈?。如果說一立方厘米中子星物質(zhì)有1億噸,那么它釋放出的能量會讓它減少約8萬噸質(zhì)量,也就是說這一過程中有8萬噸的質(zhì)量轉(zhuǎn)化成了能量。


想一想,8萬噸物質(zhì)轉(zhuǎn)化成純能量該有多厲害?這是一種難以想象的可怕!因?yàn)?萬噸物質(zhì)轉(zhuǎn)化的能量相當(dāng)于1600萬億噸TNT炸藥,大致相當(dāng)于800億顆日本廣島原子彈的威力,或者說相當(dāng)于3200萬顆大伊萬氫彈,雖然還不足以把地球炸得四分五裂,但如果集中于地球的一面的話足以將地球打出軌道。



那么如果是一立方厘米的黑洞呢?這就更厲害了,如果把我們的地球這么大質(zhì)量的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成一個黑洞,那么看上去它的直徑將只有1.76厘米,所以一立方厘米的黑洞幾乎相當(dāng)于火星的質(zhì)量了,而穩(wěn)定存在黑洞會不斷地吸收外界的物質(zhì),如果一個一立方厘米的黑洞來到地球上的話,那么它和地球之間的引力會使得它迅速鉆向地心,不斷地吸收地球的物質(zhì),漸漸地將使地球剩余的物質(zhì)變成它的吸積盤,最終連吸積盤也都吃掉,也就是說整個地球最終都會被這個一立方厘米的小黑洞吃掉,而它的視界體積也只是增大到直徑兩厘米左右。


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