如果把一立方厘米中子星物质放在地球上,地球会不会爆炸?

其实要搞清楚一立方厘米的中子星放在地球上会如何,我们得先来了解一下中子星到底是什么?

中子星

在说中子星之前,我们要从一般的物质说起。我们都知道,宇宙中的万物基本上都是由原子构成的。但我们要知道的是,原子并不是一个挨着一个、整整齐齐地排列在一起。相反,原子其实是属于肆无忌惮的那种,到处乱窜,一点章法都没有。这就意味着,原子之间是存在一定的距离的。

一般来说,物质的三态,也就是气态、固态、液态其实和分子间距有关。

这就意味着,这个间距是可以被压缩的。不仅如此,我们上初高中时,老师常常会给我们展示下图这样的原子结构。

但其实这样的原子结构也是有问题的,实际上,原子核和电子都要小得多得多。如果我们把原子的总体大小看作是一个足球场那么大,那原子核比一只蚂蚁还要小,电子比原子核还要更小一些。这就意味着,原子其实是非常空旷的,几乎是空心的。而且电子并不存在轨道,而是在原子核外呈现概率云的形式,我们只知道它在某一时刻出现在某个位置的概率是多少。

因此,我们从微观的视角来看,原子间距和原子自身都是可以被压缩的。

回过头来,我们来看看中子星到底是什么东西。其实有一句话可以高度概率宇宙中天体的规律:质量为王。

这是因为一个天体最终的形状,状态,以及演化路径都和质量这个参数有关。就拿恒星来说,如果质量足够大,那么在演化过程中,会一步步核聚变产生新的元素原子核,一直到铁原子核。

而铁原子核是十分稳定的,要让它发生核聚变反应需要输入大量的能量,与此同时核聚变产生的能量其实要远小于输入的能量,所以是一个赔本买卖。科学家发现,如果恒星的质量大于8倍太阳质量,这里补充一句,也有人认为是9倍或者10倍,这个时候,恒星到了演化末期就会发生超新星爆炸。

恒星的外层物质被炸的七零八落,而内核在引力的作用下急剧收缩,如果此时的恒星内核质量大于1.44倍太阳质量,小于3倍太阳质量,那么构成恒星的原子间距会被完全压缩,而原子也会被压缩,具体来说就是压进原子核内,电子和质子发生反应,产生中微子和中子。因此,此时整个天体绝大多数的粒子都是中子,所以,这个天体就被称为中子星。

由于原子间距和原子内部大部分的空间都被挤压,因此,中子星都很小,一般半径只有10~30公里左右,但中子星却很致密,密度大概是8*13 10^14g/cm^3~2*10^15 g/cm^3之间,这意味着随便一勺中子星,都有几亿吨重。

如果把一立方厘米中子星放在地球上?

如果,我们把中子星直接像踢足球一下踢到地球上(理想状态下),那结果一般来说就是下图这样。中子星会快速引爆整个地球,这就有点像微型的超新星爆炸,可以说是相当的刺激。

事实上并不是地球太弱了,而是太阳系任何的天体都会是这样的,甚至是包括太阳在内。这是因为根据爱因斯坦的广义相对论,引力的本质是时空的弯曲。

地球会绕着太阳运动实际上就是沿着时空的测地线,或者我们说时空的“直线”在运动。

而中子星实在太致密了,对于时空的扭曲程度十分严重。因此,除了黑洞之外,宇宙中各种天体只要遭遇了中子星都不会有什么好的结果。

但是,如果只是一立方厘米的中子星物质放到地球上,那结果呢?

我们要知道的是,中子星之所以毁天灭地,一个重要原因是因为自身引力足够大,可以把这么多的中子束缚在一起。但是,如果只取一立方厘米,大概也就是一勺中子星。那此时的引力就会减小很多很多,这个引力不足以维持这些中子星物质的状态,于是就会解体,大量自由中子会被释放,而自由的中子15分钟左右就会衰变成质子,也就是氢原子核。

因此,当我们把一立方厘米中子星物质放在地球上,说白了就是把一堆氢原子核放在了地球上,这并不会引起什么巨大的影响,它们只会迅速地成为大气中的一部分。