最弱雞的引力,為什麼能讓無敵的恆星坍縮成黑洞?

黑洞 宇宙 沃爾夫岡·泡利 星辰大海路上的種花家 2019-05-15

“重力”是超級無敵的存在嗎?為什麼“重力”會引起恆星坍塌,直至成為黑洞?

“重力坍縮”或者說“引力坍縮”是形成黑洞的唯一原因,當然我們常見的天體諸如中子星、白矮星甚至恆星與行星都是“引力坍縮”而成,而不是什麼強作用力或者弱力或者電磁力的相互作用,但四種基本作用力中,引力其實是最小的,那麼為何這種最小的作用力造就了世上最恐怖的天體呢?

最弱雞的引力,為什麼能讓無敵的恆星坍縮成黑洞?

在瞭解引力為何有如此巨大的力量之前,我們來簡單分析下幾種基本作用力!

一、強作用力

這是四種基本作用力種最為強大的力量,但比較好玩的是它的作用距離非常短,僅僅在10^-15-10^16M的範圍內作用,大於這個距離就沒有效果了!

二、電磁力

原子與原子結合之間的力,我們接觸到固體等能成塊就是電磁力的作用!

在這裡必須要中斷下繼續介紹基本作用力,第一種強作用力的力量非常強大的,比如質子與質子以及與中子之間的結合力量是非常難打破的,傳說中的“水滴”表面就是強作用力材料製成,但事實上有一個非常有趣的現象,理論上原子核都是中的質子和中子都是強作用力束縛住的,但當中子與質子過多時候,比如92號的鈾元素,因為強作用力並不能無限疊加,超出其作用範圍就會被質子之間的電磁排斥力(都帶正電)所抗衡,當這個質子球球越多,那麼其不穩定就會越甚!因此92號以及以上的放射性元素都會衰變,比如118號元素甚至毫秒級即衰變成116號元素了,很快又將衰變成114號元素……

最弱雞的引力,為什麼能讓無敵的恆星坍縮成黑洞?

簡單的說最強大的兩種力,強作用力和電磁力都無法成為推動黑洞的作用力,因為它們會打架!

三、弱作用力

這是倒數第二、作用距離第一短的作用力,它只作用於電子、夸克層子、中微子等費米子,這是有選擇性的,它胃口不好,挑食!

四、引力

最後只剩下了啥都不挑的引力,因為即使是無限遠距離的電磁力在同種電荷的作用下依然是排斥的,所以擔當坍縮出黑洞的大任就落到引力身上了!引力盡管非常微小,但它作用距離無限,這是第一,第二,力量不夠數量來湊,當逐漸因引力聚集到一起的物質最終將會變成極其龐大的一個天體,那麼超過電子簡併力只是一個時間問題,這是形成變態天體的第一個關鍵!

1.電子簡併力:根據泡利不相容,兩個或兩個以上的粒子同時處於相同的單粒子態,所以電子並不能疊在一起得到超級壓縮的物質,這就是白矮星對抗坍縮的力量來源,但很抱歉這不是四種基本力!而壓垮這個極限是錢德拉塞卡極限!也就是白矮星超過1.44個太陽質量

最弱雞的引力,為什麼能讓無敵的恆星坍縮成黑洞?

2.中子簡併力:和電子簡併力一樣,這是引力坍縮下電子進入到原子核內部和質子中和成了中子,它是中子星對抗引力坍縮的法寶,當然終有一根稻草將壓垮駱駝!這根稻草的極限是恆星坍縮時候內核大於3.2個太陽質量!

最弱雞的引力,為什麼能讓無敵的恆星坍縮成黑洞?

3.傳說中存在夸克星 但很可惜並沒有實際觀測到這樣的天體,所以我們假定它存在

4.引力戰勝了一切 成了宇宙中BUG一樣存在的黑洞!此時,物質世界所有的力都崩潰了,最弱雞的引力成了笑到最後的王者!

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