Líneas novedosas penetrantes
Si pusiéramos un centímetro cúbico de material de estrella de neutrones en la Tierra, ¿no sería destrozada la Tierra por el material de estrella de neutrones?
Estrellas de neutrones Para entender este problema, primero debemos entender de dónde proceden las estrellas de neutrones.
Las estrellas de neutrones son en realidad producto de la evolución estelar, pero eso no significa que todas las estrellas se convertirán en estrellas de neutrones. Por el contrario, sólo unas pocas estrellas acabarán convirtiéndose en estrellas de neutrones, entonces, ¿cuál es el mecanismo?
En primer lugar, en comparación con los cuerpos celestes ordinarios, las estrellas son en realidad más grandes. Tomando como ejemplo el sistema solar, el sol es el señor absoluto y representa el 99,86% de la masa, y los demás cuerpos celestes suman el 0,14%.
Pero lo que necesitamos saber es que el Sol no es un gran miembro de la familia de las estrellas. Pertenece a una enana amarilla. En el universo hay estrellas mucho más grandes que el sol. Debido a sus masas extremadamente grandes, la gravedad de estas estrellas también es extremadamente fuerte. La gravedad se exprimirá y, sin ninguna fuerza que pueda resistir, estas estrellas serán aplastadas en pequeñas bolas. Afortunadamente, debido a la compresión de su propia gravedad, esto obligará al núcleo de la estrella a estar en un estado de plasma, y se producirán reacciones de fusión nuclear bajo la acción combinada del efecto túnel cuántico y la fuerza débil. En términos generales, la reacción de la primera etapa es la reacción de fusión termonuclear del hidrógeno, que tiene dos caminos, pero el resultado de la reacción es que cuatro núcleos de hidrógeno reaccionan para formar un núcleo de helio-4.
El sol está sufriendo actualmente una reacción de fusión nuclear, que también es la fuente de radiación solar. Si el núcleo atómico de la estrella quema todos los núcleos de hidrógeno, siempre que la masa de la estrella sea lo suficientemente grande, puede continuar a la siguiente etapa de la reacción de fusión nuclear, que comienza a quemar núcleos de helio para generar átomos de carbono y núcleos de oxígeno. Cuando el núcleo de helio también se quema, seguirá quemando núcleos de carbono y núcleos de oxígeno, produciendo un núcleo con un número atómico mayor. Descubriremos que esta reacción en realidad se está desarrollando hacia un número atómico mayor. Los elementos atómicos del universo, desde el helio hasta el hierro, se producen principalmente mediante reacciones de fusión nuclear en las estrellas.
Mientras la estrella sea lo suficientemente masiva, esta reacción puede continuar hasta que se queme el hierro. El núcleo de hierro es el núcleo más estable del universo y tiene la mayor energía de enlace específica. Esto significa que la reacción de fusión nuclear del núcleo de hierro consume energía, en lugar de liberarla. Para desencadenar la reacción de fusión nuclear de los núcleos de hierro se necesita una energía enorme, lo que también significa que la masa de la estrella debe ser lo suficientemente grande.
Los científicos han descubierto que las estrellas con una masa más de 8 veces la del Sol pueden continuar el siguiente paso de la reacción. Pero esta reacción es particularmente fuerte y durante el proceso se produce una explosión de supernova, que es tan brillante como una galaxia.
Durante el proceso de explosión de una supernova, si la masa del núcleo de la estrella es mayor que 1,44 veces la del sol y menos de 3 veces la del sol, se formará una estrella de neutrones bajo la influencia de la gravedad. . Si la masa supera tres veces la del sol, se convertirá en un agujero negro.
Si la estrella finalmente se convierte en una estrella de neutrones, entonces la gravedad y la presión de degeneración de neutrones dentro de la estrella de neutrones están en equilibrio en ese momento, de modo que la estrella no se aplasta hasta convertirse en una pequeña bola.
Sin embargo, la densidad de las estrellas de neutrones es mucho mayor que la de los cuerpos celestes ordinarios. En términos generales, la densidad de las estrellas de neutrones ha alcanzado el orden de 10 13 ~ 10 15 g por centímetro cúbico. La masa de una estrella de neutrones ordinaria es generalmente entre 1,35 y 2,1 veces la masa del Sol, pero su radio es sólo de entre 10 y 20 kilómetros, sólo entre un tercio y un séptimo del radio del Sol. Según la teoría general de la relatividad, las estrellas de neutrones distorsionan el espacio-tiempo de forma aterradora. Si arrojáramos una estrella de neutrones a la Tierra, la Tierra definitivamente explotaría.
Un centímetro cúbico de material de estrella de neutrones se coloca en la Tierra. ¿Qué pasaría si pusiéramos un centímetro cúbico de neutrones en la Tierra?
La respuesta es: no pasará nada. La razón también es muy sencilla. Lo que necesitamos saber es que las condiciones para la formación de estrellas de neutrones son 1,44 veces la masa solar a 3 veces la masa solar. La razón por la que es tan denso es porque su gravedad es muy fuerte, lo que equivale a un cuerpo celeste que une la gravedad con mucha fuerza.
Si solo se extrae un centímetro cúbico de material de estrella de neutrones, en el momento de la extracción, la masa de este material es de aproximadamente 10 13 ~ 10 15 gramos. Debes saber que la masa de la tierra es 5.965 * 10 27 gramos, que es menor que la masa de la tierra. Por lo tanto, esta parte del material se soltará en un instante porque la gravedad no es lo suficientemente fuerte y no será tan densa como una estrella de neutrones.
Por tanto, esta parte del material ya no tendrá ninguna característica de estrella de neutrones y no pasará nada en la Tierra.
Si se colocara en la Tierra un centímetro cúbico de masa de estrella de neutrones, ¿se penetraría la Tierra?
La densidad del material de las estrellas de neutrones es inimaginable, por lo que cuando aparece en la Tierra, la primera reacción debe ser caer al centro de la Tierra. Después de todo, ninguna tierra puede soportar una presión tan alta, por lo que puede caer al centro de la tierra como un cuchillo al rojo vivo cortando mantequilla. Entonces, ¿penetrará en la tierra? Esto requiere un breve análisis.
¿Penetrará un centímetro cúbico de material de estrella de neutrones en la Tierra? ¿Cuánto pesa un centímetro cúbico de material de estrella de neutrones? Es aproximadamente 8 14 ~ 10 15 g. Incluso basándose en el valor mínimo, es aproximadamente 800 millones de toneladas. La presión generada cuando se coloca en el suelo es aproximadamente 78400000000000000000000, que es aproximadamente 7840000000 MPa, que es aproximadamente la presión atmosférica.
Este es también el foco de la súper calidad. Calculemos cuánta gravedad experimentará una persona que pese 100 kg fuera de él.
Sustituyendo en la fórmula la constante gravitacional, la masa de una estrella de neutrones de un centímetro cúbico de 100 kilogramos y los datos de una distancia de un metro, se calcula que la fuerza gravitacional de las dos es tan alta como 5336 N, aproximadamente ¡544,5 kilogramos, aproximadamente 0,5 toneladas! Creo que nadie puede rechazar una invitación tan cálida, incluidos todos los asuntos que rodean este ámbito. Entonces, cuando aparezca en algún lugar de la Tierra, el material circundante se acumulará hacia él, ¡formando un objeto del tamaño de una bola de nieve!
Teóricamente, el cubo de abajo aumentará y la presión sobre el suelo disminuirá, pero aún es posible que la bola penetre en el suelo y caiga al centro de la tierra, porque no importa la materia acumulada en el El cubo puede detenerlo. La sobrepresión, por lo que todavía quiere caer al centro de la tierra.
Pero no puede penetrar la tierra, porque el límite máximo sólo puede caer hasta el centro de la tierra. Esta posición es donde la energía potencial gravitacional es más baja. Si el material de la estrella de neutrones no cambiara, permanecería allí. Por supuesto, no tendrá ningún impacto en la Tierra. Al fin y al cabo, 800 millones de toneladas de materia no son nada comparados con la masa de la Tierra.
¿Comenzará a “descomprimirse” un centímetro cúbico de material de estrella de neutrones? Muchos amigos creen que el material de las estrellas de neutrones está muy comprimido por la gravedad, por lo que estos materiales rebotarán una vez que se elimine la gravedad. ¿Es esto cierto en teoría? Continuamos con el análisis:
Primero, echemos un breve vistazo a cómo se forma la materia de las estrellas de neutrones.
Hay espacios entre las moléculas que forman la materia. Estos espacios se pueden llenar mediante compresión, como por ejemplo aire comprimido, que se puede restaurar. Si se elimina la presión, el gas vuelve a su estado original.
A continuación, la materia resiste la compresión mediante la repulsión electromagnética entre átomos, por lo que los líquidos y los sólidos son difíciles de comprimir, pero aún se pueden comprimir un poco. Por ejemplo, el agua en el fondo de la Fosa de las Marianas es aproximadamente un 4‰ más pequeña que el nivel del mar, pero puede reciclarse a la superficie.
Más abajo está el mundo donde los electrones incompatibles con Pauli encuentran fuerzas de degeneración. Los electrones son comprimidos cerca del núcleo por la fuerte gravedad, pero los fermiones no pueden estar en el mismo estado, por lo que la incompatibilidad según la mecánica cuántica proporciona el soporte final. En este estado, es material de enana blanca. Teóricamente, si la gravedad desaparece, el material de la enana blanca puede recuperarse, porque los electrones volverán a sus órbitas originales.
La estrella de neutrones está bajo la influencia de una fuerte gravedad. La fuerza degenerada incompatible de los electrones fuera del núcleo es rota por la gravedad y empujada hacia el núcleo, donde se neutralizan con los protones en neutrones. Podemos estar seguros de que los neutrones estables cambian muy poco.
Así que no esperes que estos materiales de estrellas de neutrones se expandan repentinamente hasta convertirse en materia ordinaria cuando lleguen a la Tierra. Esto no sucederá.
¿Qué pasará con una estrella de neutrones de un centímetro cúbico? Lo anterior explica que los neutrones no cambian en un estado estable, pero esto significa que bajo las condiciones de una estrella de neutrones, cuando de repente llegue a la Tierra, esta condición se destruirá y los neutrones en este centímetro cúbico de materia se convertirán en Los neutrones libres tendrán un proceso interesante, porque los neutrones libres se desintegrarán en protones bajo una interacción débil, liberando un electrón y un antineutrino y, por supuesto, la masa también cambiará.
La masa del protón es 1.67631.10-27kg.
La masa del neutrón es 1,6749286 10-27kg.
Cuando un neutrón se desintegra en un protón, la pérdida de masa es de aproximadamente 1,378 ‰. Parece que esta diferencia de masa es muy pequeña, pero cuando la masa llega a 800 millones de toneladas, se convierte en una cifra aterradora.
El defecto de calidad es de 1102699107,7667kg aproximadamente.
Alrededor de 165438+ millones de toneladas, la energía generada por el sol por segundo es de aproximadamente 4,5 millones de toneladas. ¡La energía producida por esta pérdida de masa en la desintegración del material de las estrellas de neutrones es aproximadamente 1/4 de la energía emitida por el sol por segundo!
Por supuesto, hay otro proceso interesante en la desintegración de los neutrones, porque la desintegración de los neutrones produce protones. Los neutrones no pueden formar elementos, pero los protones sí. Después de que el neutrón se desintegra, el protón y el neutrón forman un núcleo atómico estable, que captura el electrón y se convierte en un elemento. No estamos seguros de qué elementos se producirán por desintegración durante este proceso, pero la probabilidad de que se trate de elementos pesados es extremadamente alta. Al igual que las fusiones de estrellas de neutrones, el oro juega un papel importante. Estos centímetros cúbicos de material de estrella de neutrones podrían descomponerse en millones de toneladas de oro.
Pero no podemos disfrutarlo, porque el big bang destruirá directamente la Tierra. Por supuesto, la Tierra seguirá existiendo, pero los humanos ya no existirán. ¿De qué sirve tener demasiado oro?
En el vasto universo, la densidad de las estrellas de neutrones es superada sólo por los agujeros negros, que es 8 10 kg 10 kg/cm. , es decir 8 10 10 kg/m? , que es 100 billones de veces la densidad del agua y la misma densidad que el núcleo de un átomo.
¿La densidad media de la tierra es de 5507,85kg/m? . Según los datos anteriores, la relación entre la densidad de las estrellas de neutrones y la densidad de la Tierra es 8 10/5 507,85 1,45 10/1, lo que significa que la densidad de las estrellas de neutrones es 14,5 mil millones de veces la de la Tierra.
Entonces si pones 1cm? Si se coloca una estrella de neutrones en la Tierra, ¿la Tierra la atravesará? De hecho, esta pregunta no es difícil. Podemos obtener la respuesta imaginando cómo cayó un trozo de hierro al agua.
¿La densidad del hierro es 7.874g/cm? ¿La densidad del agua es 1 g/cm? La densidad del hierro es sólo 7,874 veces la del agua. Cuando el hierro se deja caer al agua, se hunde hasta tocar la superficie. Sin una barrera superficial, penetrará en la masa de agua, arrastrando parte del agua hasta encontrar una barrera de alta densidad.
La densidad de una estrella de neutrones es 65.438+0,45 mil millones de veces la de la Tierra. ¿Qué pasa si tomamos 654,38+0 cm? Coloque neutrones en la Tierra y su velocidad de penetración definitivamente será más rápida que la del hierro que cae al agua. Al igual que viajar en un cohete lanzado, penetrará la Tierra rápidamente (no cuento la velocidad), dejando 1 cm. Es un agujero pequeño, pero este pequeño agujero se llena rápidamente con material del suelo bajo la presión del suelo.
Pero algunas personas pueden pensar que el hierro puede penetrar el agua porque la enorme gravedad de la Tierra lo atrae 1 cm. La fuerza gravitacional del propio neutrón debe ser mucho mayor que la del hierro, y no será como el hierro que cae al agua.
¿Pero creo que 1cm? Aunque los neutrones son más atractivos que el hierro, siguen siendo mucho menos atractivos que la gravedad de la Tierra, por lo que siguen siendo los neutrones de la Tierra los que atraen a la Tierra, no los neutrones. Por tanto, no hay duda de que los cuerpos de neutrones penetrarán la Tierra como si estuvieran sentados en un cohete.
¿Por qué tienes tantas dudas? Podemos pintar con los dedos. ¿Qué tamaño tiene un centímetro cúbico? Un centímetro cúbico es tan grande como un maní. Se cree que una pequeña cantidad de cosas penetrarán la Tierra simplemente porque el material de las estrellas de neutrones no es un material ordinario en la Tierra y su densidad es superada solo por los agujeros negros en el universo.
Ilustración: El material de una estrella de neutrones penetra en la Tierra.
¿Qué es una estrella de neutrones? Las estrellas de neutrones son los objetos más densos del universo, además de los agujeros negros. Las estrellas de neutrones se forman tras la explosión de supernova de algunas estrellas masivas en sus etapas finales de evolución. Después de la explosión de una supernova, todo el material de la estrella que formó la estrella de neutrones se comprime en el centro de la estrella debido a la gravedad y, finalmente, los electrones de los átomos se presionan hacia el núcleo. Por lo tanto, las estrellas de neutrones son densas y extremadamente calientes, y la temperatura interna de la estrella de neutrones puede superar los 6 mil millones.
Ilustración: Algunas estrellas masivas evolucionarán hasta convertirse en estrellas de neutrones.
¿Qué densidad tiene una estrella de neutrones? Una estrella con un radio de varios millones de kilómetros se convierte en una estrella de neutrones con un diámetro de entre 10 y 30 kilómetros. Mientras la masa permanece sin cambios, el volumen se reduce cientos de millones de veces. Se puede imaginar la densidad de las estrellas de neutrones. La densidad de una estrella de neutrones es de aproximadamente 654,38 mil millones de toneladas por centímetro cúbico.
Ilustración: Estrella de Neutrones
¿Penetrará una estrella de neutrones en la Tierra? Si arrojamos una piedra al agua, inmediatamente se hundirá bajo el agua. Esto se debe a que la densidad de la piedra es mucho mayor que la densidad del agua. Por la misma razón, la densidad del material de las estrellas de neutrones es 20 billones de veces la de la Tierra. Por lo tanto, si el material de la estrella de neutrones se coloca en la Tierra, rápidamente se hundirá en el interior de la Tierra. Si el material de estas estrellas de neutrones tuviera altas velocidades, atravesaría la Tierra tan fácilmente como una bala atraviesa mantequilla.
Ilustración: Colisión de estrellas de neutrones.
La materia de las estrellas de neutrones puede existir en entornos extremos como las estrellas de neutrones. Si pusiéramos sólo un centímetro cúbico de material de estrella de neutrones en la Tierra, explotaría inmediatamente. Si 100 millones de toneladas de material de estrella de neutrones explotaran en la Tierra, la Tierra probablemente volaría en pedazos. Esto es realmente terrible.
Poner mil millones de metros cúbicos de estrella de neutrones en la Tierra es como poner decenas de miles de bombas nucleares en la Tierra. No sólo no puede penetrar la tierra, sino que definitivamente brindará a la gente en la tierra un gran "espectáculo de fuegos artificiales".
¿Qué es una estrella de neutrones?
Las estrellas de neutrones son los núcleos atómicos que quedan tras la explosión de supernova de algunas estrellas masivas. Debido a su propia gravedad, los electrones son presionados directamente hacia el núcleo y luego se combinan con los protones para producir neutrones. En otras palabras, los núcleos atómicos de las estrellas de neutrones están llenos de neutrones y no contienen electrones ni protones. Los neutrones neutros simplemente se acercan unos a otros, lo que hace que las estrellas de neutrones sean extremadamente densas. Una estrella de neutrones de sólo un centímetro cúbico tiene una masa de más de 65438+ mil millones de toneladas. Si se colocara una masa tan grande en la Tierra y se concentrara en solo un centímetro cúbico, es lógico que la presión sería infinita y penetraría directamente en la Tierra y entraría en el centro de la Tierra.
Pero el problema es que el estado de neutrones de la estrella de neutrones debe ser mantenido por la enorme gravedad de toda la estrella de neutrones. Si el material del núcleo de una estrella de neutrones se separa de la estrella de neutrones, los electrones presionados en el núcleo se liberarán nuevamente debido a la falta de presión externa. Este proceso es similar a la fisión nuclear, liberando una gran cantidad de partículas de alta energía, rayos y una enorme energía. Entonces, aunque solo se trajera a la Tierra un centímetro cúbico de la estrella de neutrones, inmediatamente se desintegraría y explotaría debido a su enorme masa.
Entonces, poner un centímetro cúbico de masa de estrella de neutrones en la Tierra es como lanzar decenas de miles de bombas nucleares sobre la Tierra. Supongo que el juego ha terminado.
En primer lugar, esta idea nunca será probada. Porque nadie puede levantar una estrella de neutrones y transportarla a la Tierra. Las estrellas de neutrones son un objeto extremo en el universo. Su tamaño es pequeño, su masa es equivalente a la del sol y su temperatura y brillo son decenas o incluso miles de veces mayores que los del sol. Debido a que tal masa de materia está almacenada en un cuerpo celeste con un diámetro de más de diez kilómetros, su gravedad se vuelve extremadamente aterradora.
Si introduces una estrella de neutrones en el sistema solar, lo descubrirás. Cualquier objeto que se acerque a una estrella de neutrones será despedazado y tragado. Incluso si el tamaño de la estrella de neutrones es de 1 cm, su masa es equivalente a la de Júpiter. Y a diferencia de los agujeros negros, las estrellas de neutrones emiten una radiación extremadamente aterradora. La estrella de neutrones aún no ha llegado a la Tierra y la vida en la Tierra ya ha sido exterminada por su radiación mortal.
Por supuesto, si pones una estrella de neutrones en la Tierra, la Tierra comenzaría a ser devorada y poco a poco despedazada. Con el tiempo, la estrella de neutrones reemplazará a la Tierra para tragarse otros objetos del sistema solar. Esto es un hecho. Las estrellas de neutrones y los agujeros negros son desastres muy graves para el sistema solar. Porque el punto final de la evolución de una estrella de neutrones es un agujero negro. Si aparece una estrella de neutrones en el sistema solar, tarde o temprano se convertirá en un agujero negro.
No creas que las estrellas de neutrones son pequeñas, con un diámetro de 1 cm, y no dañan la Tierra. Mientras que comer y beber es común en el universo, en el caso de las estrellas de neutrones y los agujeros negros. ¡Cuanto más grande, más sabroso será el pastel! Cuando ves la Vía Láctea o la Galaxia de Andrómeda en el cielo, sabes que su existencia depende enteramente de las estrellas de neutrones y los agujeros negros.
No cruzará la Tierra, la hará estallar. En primer lugar, no hay manera de que podamos obtener una cucharada de materia de una estrella de neutrones. Si alcanzamos la superficie de una estrella de neutrones, es posible que nunca regresemos, porque la velocidad de escape de una estrella de neutrones es de más de 10.000 kilómetros por segundo. No podemos levantar esa cuchara porque pesa más de 65.438 millones de toneladas. No podemos recuperarlo porque sin la presión de una estrella de neutrones explotaría.
¿Qué pasa si no nos importa nada, sino que lo recuperamos y lo ponemos en la tierra? Ese centímetro cúbico no es materia ordinaria, es un neutrón. Se cree que la presión central de una estrella de neutrones puede alcanzar la atmósfera 28 de 10, que es 3 veces más fuerte que la presión en el centro de la Tierra 10, 21 veces más fuerte que la del centro del Sol 10 y 16 veces más fuerte. que el centro del sol. ¿Qué pasaría si esta cosa de repente perdiera tanta presión? ¡Explotaría!
Entonces, ¿qué tan explosiva es esta cosa? ¡80 mil millones de bombas atómicas! Piénselo, el número total de bombas atómicas en todos los países del mundo es sólo de unas 4.000. Estos 80 mil millones de bombas atómicas fueron detonadas en el mismo punto de la Tierra. El resultado es imaginable: la Tierra se desmoronará y flotará en el espacio lejano, y todo habrá terminado.
Esta idea es demasiado viciosa. Afortunadamente no fue posible, lo cual fue un alivio.
Tu idea es demasiado peligrosa, así que no exageres. Destruirá la tierra.
El material de una estrella de neutrones es básicamente material degenerado por neutrones, y es posible que su núcleo ya esté compuesto de quarks puros. La razón por la que su densidad es tan alta es que ya no es una sustancia compuesta de átomos puros. Los electrones extranucleares fuera de su núcleo atómico han sido presionados hacia el núcleo atómico por la fuerte gravedad, formando neutrones eléctricamente neutros con protones, por lo que es. Cuerpo celeste compuesto íntegramente de núcleos atómicos. ¡Extremadamente anormal, un centímetro cúbico puede alcanzar los 100 millones de toneladas!
Y los neutrones puros, que son neutrones degenerados, sólo pueden sobrevivir en entornos extremos como las estrellas de neutrones. Sin un entorno tan extremo, la materia degenerada inevitablemente se expandiría instantáneamente, y los neutrones se desintegrarían y liberarían energía poderosa después de 15 minutos, haciendo imposible recuperar ni siquiera un centímetro cúbico.
Entonces, dado que es una hipótesis, supongamos lo que sucede cuando la recuperamos.
Este centímetro cúbico de neutrones degenerados deja una limitación de presión tan alta. Piénselo, comprimidos en un centímetro cúbico, 100 millones de toneladas de neutrones se expanden instantáneamente. ¿Qué concepto? Tal vez la gente de una ciudad muera en un instante, pero los edificios de la ciudad permanecerán intactos, ¡como si nada hubiera pasado! ¿Por qué?
Solo porque es un neutrón, el arma nuclear de tercera generación, también conocida como bomba de neutrones, se llama un arma nuclear respetuosa con el medio ambiente que sólo mata personas pero no destruye edificios.
Debido a que es eléctricamente neutro y no se ve afectado por la fuerza electromagnética, puede llegar directamente al núcleo a través del átomo y bombardearlo. Por tanto, tiene un fuerte poder de penetración y supone un golpe devastador para el cuerpo humano, destruyendo los tejidos celulares a nivel atómico. Lo más mortífero es que después de 15 minutos, los neutrones se desintegrarán y la energía liberada puede ser equivalente a decenas de miles de millones de bombas atómicas, ¡así que no subestimes esta cucharada de neutrones!
Las estrellas de neutrones son objetos especiales formados por el colapso de la región central de las estrellas en sus últimos años. En este cuerpo celeste ya no existen núcleos atómicos, sino neutrones dispuestos como una guardia de honor.
Nuestro sol se convertirá en una gigante roja en 5 mil millones de años. Después de la etapa de gigante roja, la región central del Sol se convertirá en una enana blanca. En los años venideros, una estrella ligeramente más masiva que el Sol experimentaría una fuerza centrípeta demasiado fuerte en su núcleo, por lo que los átomos que componen la materia serían presionados entre sí y luego aplastados, al igual que el núcleo. Con el tiempo, el núcleo de la estrella se convierte en una estrella de neutrones densa.
La masa de un centímetro cúbico de materia degenerada por neutrones oscila entre 800 millones de toneladas y 654,38+0 mil millones de toneladas. Si esta estrella de neutrones del tamaño de un maní llega a la Tierra, la enorme atracción gravitacional provocada por su enorme masa hará que la materia circundante se acerque rápidamente hacia ella. En este proceso, el "maní" se hundirá rápidamente hasta el núcleo de la Tierra y luego se detendrá en el área del núcleo, porque este es el lugar donde la energía potencial gravitacional de la Tierra es más baja y básicamente se encuentra en un estado de ingravidez similar. al espacio.
Pero es teóricamente imposible que la materia de una estrella de neutrones abandone la estrella de neutrones. Este estado de la materia es exprimido por una fuerte gravedad. Una vez que el material de la estrella de neutrones abandona la estrella de neutrones y de repente llega a la Tierra con una gravedad muy, muy pequeña, el neutrón se convertirá en un neutrón libre.
Un neutrón libre perderá un 65.438+0,378% de su masa durante su desintegración en protón, y esta masa será liberada en forma de energía. Después de que un centímetro cúbico de material de estrella de neutrones se desintegra en protones, millones de toneladas de masa se convierten en energía y se liberan. Esta "reacción de descomposición incontrolable" hará estallar la tierra como petardos que explotan barro.
En la novela de ciencia ficción de Liu "Three-Body", la superficie del "Detector Cósmico de Interacción Fuerte" de la civilización Trisolar está básicamente degenerada, por lo que tiene una dureza incomparable y una apariencia absolutamente suave. Si en el futuro los seres humanos logran crear materia degenerada, podrán penetrar profundamente en el núcleo de la Tierra o de otros cuerpos celestes.
Si se coloca 1 centímetro cúbico de material de estrella de neutrones en la Tierra, ¿será penetrada la Tierra?
¿Cómo se forman las estrellas de neutrones?
Cuando una estrella masiva, normalmente más de ocho veces la masa del Sol, explota como supernova al final de su evolución, se expulsa una gran cantidad de material, dejando tras de sí un núcleo. Cuando la masa del núcleo es entre 1,44 y 3 veces la masa del Sol, se puede formar una estrella de neutrones. Una estrella de neutrones típica tiene un radio de 10 a 20 km, por lo que puedes imaginar lo aterradora que es su densidad. A menudo vemos en la ciencia popular que 1 centímetro cúbico de material en una estrella de neutrones puede pesar cientos de millones de toneladas.
El tema habla de poner el material de una estrella de neutrones en la tierra. Aquí necesitamos saber qué parte del material de la estrella de neutrones es. Debido a que el material de las estrellas de neutrones también tiene capas, los materiales de la capa exterior, la capa intermedia y el núcleo son diferentes y se pueden dividir en varios tipos. No es necesario presentarlos uno por uno aquí.
Ahora suponemos que la materia degenerada de la estrella de neutrones será trasladada a la Tierra.
En circunstancias normales, el material de la estrella de neutrones no puede abandonar la estrella de neutrones, porque el material de la estrella de neutrones se mantiene en un estado causado por su propia gravedad y presión de degeneración de neutrones* * * , en este estado, su propia gravedad continúa reduciéndose, mientras que la presión de degeneración de neutrones resiste la contracción de la gravedad, alcanzando así un estado de equilibrio. Si el material de la estrella de neutrones abandonara repentinamente ese entorno, naturalmente no seguiría siendo el mismo.
Además, es imposible palear un trozo de material de estrella de neutrones. La dureza de su superficie supera con creces la capacidad de nuestra tecnología actual para palear un trozo.
Sin embargo, no consideramos estas cuestiones. Para satisfacer el deseo del sujeto, imaginamos que el material de la estrella de neutrones cae repentinamente a la superficie terrestre. ¿lo que sucede?
Como se mencionó anteriormente, 1 centímetro cúbico de material de estrella de neutrones pesa cientos de millones de toneladas y también se supone que es material degenerado de neutrones. Debido a que aparecen repentinamente en la Tierra, los neutrones se desintegrarán rápidamente, con una vida media promedio de sólo 15 minutos. Durante el proceso de desintegración, se convierte en un protón estable, liberando neutrinos y electrones. Pero en este proceso, la masa total de las partículas antes y después de la desintegración no es igual. La masa total de las partículas después de la desintegración es menor que la masa antes de la desintegración, lo que indica que parte de la masa se convierte en energía y se libera, lo que se puede describir. por E = MC 2 (C es la velocidad de la luz (en metros por segundo), la masa perdida multiplicada por C^2 es extremadamente grande.
Debido a que la base original de cientos de millones de toneladas de material de estrellas de neutrones es demasiado grande y la energía final liberada también es muy grande, tal vez la Tierra se vea así. Sin embargo, no penetra la tierra.
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