大就是小,宇宙的天體是否在暗示某種未知的終極規律?

核技術 宇宙 黑洞 地球 物理 科學求知者 2018-11-28

在太空中,能夠自發進行核聚變反應的天體,被稱為恆星。古人之所以將它們命名為恆星,是認為它們恆久不變。

現在我們知道,即使是恆星,其實也有壽命結束的一天。而不同的恆星,最終留下的“屍體”,也不盡相同。

一般來說,當一個恆星最後的氫原子合併成氦原子後,這個恆星的末日就到了。它的外殼會劇烈膨脹,也就是傳說中的超新星爆發。而與此同時,其內核卻開始收縮,最終形成一顆緻密星。

而收縮後留下的“屍體”是什麼樣,就取決於它的質量了。

大就是小,宇宙的天體是否在暗示某種未知的終極規律?

當內核的質量在1.44倍太陽質量以下的時候,它將會形成為一顆白矮星。由於白矮星內部沒有原料,無法進行核聚變反應。因此,它內部不再有能夠對抗自身巨大引力的能量,因此開始發生劇烈的坍縮。

最終,原本一顆巨大的恆星,會縮小成一顆行星的大小。

恆星核坍縮的結果,就是密度變得非常大。根據現有的物理理論,白矮星上1立方厘米的物質,也就是不到小拇指最小的一個指節那麼大的白矮星,質量竟然可以達到10噸!而它表面的重力,竟然有地球的10億倍。

如果把這一小塊白矮星扔在地球上,不僅會砸出一個巨大的坑,甚至會掀起一朵蘑菇雲。不知道的,還以為是扔下了一顆核彈呢!

不過,白矮星也僅僅是緻密星中最初級的一種。

大就是小,宇宙的天體是否在暗示某種未知的終極規律?

如果恆星核的質量超過太陽質量的1.44倍,又沒有達到3倍,那麼,這個恆星核在坍縮過程中超過了錢德拉塞卡極限,其微觀粒子無法承受電子簡併力,開始進一步坍縮。

在這樣的壓力下,原子的外層電子無法承受強壓,被擠進原子核,與原子合併成為一箇中子。於是,這個天體變成了只有中子的詭異天體。因此,它的名字叫做中子星。

想一想也知道,質量大代表壓力大,因此,中子星會被壓縮得比白矮星還“迷你”。

我們剛才說,白矮星一般和行星差不多大,而中子星的質量雖然比白矮星還大,但是體積更小,甚至還沒有一個城市大。根據科學家計算,中子星的半徑,一般只有10-30公里!如果地球這樣質量的天體想變成中子星,那麼直徑將只有可憐的22米……

當然,這也意味著,中子星的密度,甚至比白矮星還恐怖。1立方厘米的中子星,其質量甚至可以高達10億噸,是白矮星的1億倍!如果扔在地球上,將會發生比核武器還恐怖的災難。

而中子星,也並非是宇宙中最強大的天體。

當恆星死亡時,其核心的質量超過太陽質量的3倍,它就會變成宇宙中最恐怖的天體——黑洞。

大就是小,宇宙的天體是否在暗示某種未知的終極規律?

黑洞,這個名稱是否準確,目前還不好說。因為,黑洞的體積甚至比中子星還小。而且,不論是多少質量的黑洞,其實真實的體積是一樣大的,那就是0……

沒錯,黑洞的本質,只有一個奇點,將所有物質壓縮成沒有任何體積的點。由於沒有體積,所以,黑洞的密度是無限大的。

我們可以看出,如果按照質量來說,白矮星<中子星<黑洞;如果按照體積來說,反而變成了白矮星>中子星>黑洞。

體積越小的天體,質量或者說密度或者說引力,反而越大。

大就是小,小就是大,這個宇宙,就是這麼玄幻。

那麼,比一切都大的宇宙,是否其實反而有些方面是比一切都小呢?而看起來構成萬物的基本粒子,是否從某些方面來說,反而更大呢?

宇宙和粒子的祕密,又有誰說得清呢?

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