吃一勺中子星会发生什么？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-05-30 12:43 标签： 一勺中子星有多重

不出所料，大无畏的宇宙级吃货又把魔爪伸向了宇宙中最奇特的天体——黑洞。然而，“吃一勺黑洞”这个愿望却没有这么容易实现。

上图是一个最简单的静态黑洞结构。黑洞中心是一个体积无穷小的奇点，但是这个点携带着黑洞所有的质量，所以它的密度无穷大。奇点周围是被它的引力扭曲的时空。在距离奇点一定范围内，物体只能有一个运动方向——向内，向奇点坠落。甚至连光也无法逃逸。这个范围的半径就是黑洞的史瓦西半径，而这个范围的边界就是黑洞的视界。

一般谈到黑洞大小的时候，指的就是它的史瓦西半径。

知道了黑洞的结构，现在该考虑从哪里下嘴了。奇点以外，视界以内的区域虽然也是黑洞的范围，但那只是扭曲的虚无。如果你在那里咬上一口，恐怕就可以体会狗咬尿泡的心情了。显然，只有把奇点吃到嘴里才算是真正吃到了黑洞。

问题是，自然产生的黑洞体积都不小，半径起码在几公里以上。所以，要吃到奇点，你必须钻到视界里面去。然而，黑洞毕竟不是肉包子，能够让你从容不迫的钻到里面去吃馅儿。由于黑洞的强大引力场扭曲了时间，距离奇点越近，时间流速越慢。当你进入视界之后，会发现黑洞外的宇宙的时间如闪电般迅速流逝。你还没来得及碰到奇点，整个宇宙已经成为了历史(

)。当你最终出来时（当然，能不能出来是另一个问题），已经“再回头是百年身”了。你不但会错过即将上映的《魔兽世界》，连下一集《星球大战》也赶不上了。

正当你犹豫不决的时候，一个好心的外星人决定助你一臂之力。它把一颗和地球一般大小的行星压缩成了一个你可以一口吃掉的小型黑洞，并送到你面前。

这颗黑洞卖相十分不错，只见那是半径约9毫米，滴溜溜的一个小球，四周围绕着霞光万道，瑞彩千条，其实那是被吸引过来的空气分子在黑洞外围激烈碰撞摩擦产生的各种电磁辐射。黑洞边缘还带有一圈光怪陆离的光晕，这是黑洞引力场扭曲光线导致的引力透镜效果。这样的宝贝，看一眼就让人食欲大增。你迫不及待的想把它一口吞掉。

不巧的是，黑洞的想法和你一样。对这个小型黑洞来说，你的个头大了点，所以它决定把你改造成一个比较容易吃的形状。

由于你身体的各个部分和黑洞奇点的距离不一样，所以受到的引力大小也不一样。这个引力差在你的身体上形成了一个张力。对于一个普通人（身高1.8米，体重70公斤）来说，如果你距离黑洞2米，在你身体中心处的张力大小是约1.6 x 10^15牛顿（

），接近珠穆朗玛峰重量的一半。你身体内的分子间作用力虽然试图把你拉在一起，但是在这个巨大张力的作用下无异于螳臂当车。你被拉成一根面条，然后被黑洞吸进嘴里。

一根面条肯定填不饱肚子，黑洞打算再吃一顿大餐——地球。很快，黑洞掉进了地球内部，并且向地心靠近。黑洞和地球是相互吸引的，所以不能简单地说黑洞向地心运动。实际上，黑洞和地球都向它们共同的质心运动。

然而，黑洞并不会很快把地球吃光。准确地说，它永远不能把整个地球吞下去。这是由黑洞边吃边吐的恶劣吃相造成的。黑洞的引力导致周围的物质快速向奇点附近聚集，这些物质在黑洞外围带着巨大的动能互相碰撞摩擦，使得很多物质被重新抛出去。在宇宙中的黑洞的扁平吸积盘上，有40%左右的物质会被抛出去。同时产生的还有大量的辐射能量。在地球内部这样物质稠密的环境中，物质从所有方向向黑洞运动，形成一个三维的球形吸积范围（

），所以这种现象更加明显。它导致的唯一结果就是让地球爆炸，虽然地球和黑洞合并的引力比原来地球的引力大得多，但是很多碎片得到的速度也足以逃离它们的引力场，形成一个新的小行星带。部分低速的碎片会围绕黑洞旋转。

最后，到口的食物不翼而飞，这个饥饿的黑洞十分郁闷的看着这一切欲哭无泪。

如果你还想尝尝别的天体，请看


关于宇宙的科普类小知识

　　关于宇宙的科普类小知识，生活中，孩子的教育问题越来越被社会所重视，，现在的努力会为未来的发展打下夯实的基础。带着孩子来学习关于宇宙的科普类小知识，学着启蒙家里的小天使吧！

　　宇宙的科普类小知识1

　　1，构成我们身体的原子，骨头中的钙，血液中的铁其实都是来自数十亿年前一颗超新星的一部分，除此之外，我们身体氢原子是来源于137亿年前宇宙爆炸，而在我们身体里几乎百分之99物质都是空的，所以当把我们空间抽走，地球上所有人体积也就只有方块糖大小！

　　2，电视机在没有节目时候，出现雪花点并伴有杂音，其中1%的这种情况是来自宇宙大爆炸遗留辐射造成的，这种辐射也叫宇宙微波背景。

　　3，地球是圆的吗？对也不对，由于地球板块移动，地球外形始终在变，所以它并不是一个非常完美的圆。

　　4，太阳是黄色的吗？不是，其实太阳是黄矮星，事实它是白色的，我们觉得它是黄色的，是由于地球大气层影响。

　　5，没有穿太空衣的人类在宇宙会被炸开吗? 答案是不会，因为人类的皮肤有足够的灵活度，让我们所有的内部器官都不会跑出来，血管壁也会防止血液喷出。在没有外部压力的情况下，皮肤细胞中的水会在真空中沸腾，血液的温度将提升到46℃，高于人体正常温度。人体在这样的环境中，身体尺寸的确会变大，但肯定不会爆炸。人类在太空死亡的主要原因是缺氧，没有穿太空衣地进入真空15秒后，我们会失去意识，并在2分钟内死亡。

　　6，地球在冬天时会比夏天离太阳较远吗? 事实上，地球的冬天比夏天更靠近太阳500万公里。除了围绕太阳之外，地球还要围绕着自己的轴旋转。穿过北极和南极的地球轴线，并不完全垂直于其轨道和落在上面的太阳光线。在一年一半的时间里，太阳大部分的热力落在南半球，另一半则落在北半球，因此南半球的夏天比北方的温暖。

　　7, 45亿年前，地球曾经和火星大小的星球发生过撞击。

　　8，太阳表面温度是一万度，核心温度有1600万摄氏度，当你距离太阳150公里时候就会被烧死。

　　9，一个光子从太阳内部到表面，需要17万年，当同样速度，光子从地球内部到表面只需要8分钟。

　　10，太阳并不是静止不动的，其实它一直在围绕着银河转圈，不过太阳转一圈需要时间是2亿年时间。

　　11，到目前为止，人类只有3个人在大气层外丧生，这是一个非常悲伤的事情。

　　12，目前太阳系发现的最大火山在火星上，这座火山面积相当于爱尔兰一个国家那么大。

　　13，因为月球没有大气，所以1969年阿波罗宇航员留在月球的`脚印，现在依旧清晰可见。

　　14，一个汤勺中子星重量是100多亿吨，而太阳的质量占据了整个太阳系的99.86%。

　　宇宙的科普类小知识2

　　夏日夜空，繁星闪烁，不禁使人陷入对宇宙的遐想之中。20世纪10～20年代，天文学家发现远星系光谱线的频率随着它离我们距离的远近而有规律地变比，即谱线红移。1929年哈勃总结出谱线红移的规律是：对遥远星系，红移量与星系离我们的距离成正比，比例系数H叫哈勃常数，这红移叫宇宙学红移。此后，在红外及整个电磁波波段都观测到了这个规律。它被解释为是由星系系统地向远离我们的方向运动时的多普勒效应产主的。这就像火车远离我们行驶时汽笛的声调（即频率）比静止不动时的声调更低一样，由此得出星系都在做远离我们的运动，离我们越远运动速度越快的结论。这就好像是掺有葡萄干的面包在烤箱中膨胀起来一样。这个模型叫宇宙膨胀模型或大爆炸模型。近年来在宇宙膨胀的基础上又提出了爆胀宇宙等多种改进模型。

　　从宇宙膨胀的观点出发，利用哈勃公式反推到过去宇宙中所有天体应该聚集于一点，由于某种原因在它内部产生了"大爆炸"。诞生了现在的宇宙，从而得出了时间是有开端，空间是有限的结论。宇宙从大爆炸到现在究竟经过了多少时间，即宇宙的年龄是多少，这取决于哈勃常数H的大小。最初哈勃常数仅500（公里／秒／百万秒差距），这样算出的宇宙年龄比地球的45亿年的年龄小很多。以后改为50～100之间。若取100，宇宙的年龄只有100亿年，而银河系的球状星团的年龄是150亿年，矛盾很大。若取50，宇宙年龄为200亿年，矛盾不那么明显，因此被大爆炸宇宙论者所赞同，但在观测上，这个数值有些勉强。究竟是多少，一直没有定论。近年来用哈勃太空望远镜观测的结果倾向于取80。这样算出的年龄为120亿年，矛盾还很明显。宇宙将来是一直膨胀下去还是又收缩回来，这要取决于宇宙的平均密度。而宇宙平均密度究竟是多少目前还不能确定，因为观测的距离越远，平均密度越小，下限有没有还不能确定。1965年发现了宇宙空间的2.7K微波背景辐射，被大爆炸论者解释为大爆炸时期的光经过上百亿年后的遗迹，是大爆炸宇宙的一大证据，但这种解释并不是唯一的，因为宇宙空间中充满介质，2.7K微波背景辐射具有黑体辐射的性质，可以解释为宇宙空间中介质发出的温度是2.7K的热辐射。

　　仔细分析起来，问题可能出在将光谱线的红移都解释为星系运动的多普勒效应上。过去，人们曾用多普勒效应解释了银河系内恒星的光谱线移动，从而成功地确定了星系内存在自转现象。但现在天文观测中却发现一些红移现象，若用运动的多普勒效应解释就存在许多困难，这促使人们考虑到必然还有其他机制能产生红移.

　　宇宙的科普类小知识3

　　1、最新的研究认为宇宙的直径为1560亿光年，甚至更大，可观测的宇宙年龄大约为138.2亿年。

　　2、根据可反映星系发展状态的序列号对星系进行了分类，可以粗略地将星系划分出椭圆星系、透镜星系、漩涡星系、棒旋星系和不规则星系等五种。

　　3、天文观测发现宇宙中众多星系构成的庞大产物串成丝状或卷须状网络维系在一起的，仿佛混沌的“星系际高速公路”。

　　4、宇宙这一真实的存在表明它必然存在自身的组织成份以及基本面貌，近年国内学者利用数理方法提出了一个体现宇宙成份量及之基本面的表达式：量项维物基。

　　5、声热光磁电力运动为核心的事物体系在宇宙结构层所起的关建作用，显示以空间，星分子原子粒子，声热光磁电力运动为体系的产物是形成宇宙物质和时空存在的基本要素。

　　宇宙是天地万物的总称，它既没有边际，也没有尽头，同时也没有开始和终结。

　　什么叫恒星、行星和卫星？

　　恒星是由炽热气体组成的，本身能发光的天体；行星是围绕恒星运行的，本身不发光的较大的天体；卫星是围绕行星运行本身也不发光的天体，例如，月亮就是地球的卫星。地球是太阳的行星，而太阳则是恒星。

　　银河系有多大？哪颗恒星离我们最近？

　　许许多多的恒星合在一起，组成一个巨大的星系，其中太阳系所在的星系叫银河系。银河系像一只大铁饼，宽约8万光年，中心厚约1.2万光年，恒星的总数在1000颗以上。

　　除太阳外，离我们最近的恒星是比邻星，它与地球之间的距离约为4.24光年。

　　恒星真的不动吗？ 什么是双星和聚星？

　　不是的。恒星不仅在动，而且动得非常快。天狼星以每秒8公里的速度向地球奔来；织女星以每秒14公里的速度向地球奔来；牛郎星更快，以每秒26公里的速度向地球奔来。由于恒星在不停地运动，星座的形状也在不停地变动。

　　那些用肉眼看时只有一颗，用仪器观测时却是两颗靠得很近的星，叫双星。聚星是肉眼看上去是一颗星实际上是两颗以上的星星聚在一起的星。

　　什么是白矮星和中子星？天上的星星会不会相撞？

　　白矮星的光度只有太阳的几万分之一，体积比地球小，但它的密度却大得惊人：每立方厘米的白矮星物质就有几百公斤，它的质量约为太阳的1.4倍。中子星的直径只有20公里左右，大小比不过地球上一座大山。但它的质量却是太阳的3倍，一粒芝麻大小的中子星物质，需要万吨巨轮才拖得动。

　　不会，或者说相撞的可能性极小。虽然星空看起来稠密，但实际上它们之间的距离十分遥远，因此是不可能相撞的。由于星星在天上的运行是有规律的，并不是在宇宙间横冲直撞。同时银河系里的恒星都按一定的轨道绕银河中心运转，这样相撞的可能性就更小了。

【关于宇宙的科普类小知识】相关文章：

中子星是一种致密星。较大质量的恒星演化到生命晚期，会发生超新星爆发，此时，如果核心剩下的质量在1.4倍太阳质量到3.2倍太阳质量之间，它就将坍缩形成中子星：电子几乎全被压进质子中去，使质子转化为中子，核心物质呈现为中子简并态。

一颗典型的中子星有多大呢？直径只有约30km，与一座大型城市相仿。但是质量有多大呢？大约为1.5倍太阳质量！要知道，太阳质量大约为地球质量的33万倍，这么大的质量，竟然被压缩到一座城市大小，可见中子星的密度是多么惊人！据估计，1立方厘米（大约相当于普通汤勺舀一勺的量）的中子星物质，质量竟然高达好几亿吨！这样的致密物质是远远超出人类的日常生活经验的。

中子星早在1930年代就被理论预言了，但当时并没有发现。

20世纪60年代，射电天文学蓬勃发展了起来。

1967年，英国剑桥大学的研究生，24岁的姑娘乔瑟琳·贝尔在用一架射电望远镜观测行星际闪烁现象时，发现了一种很强的无线电脉冲信号，反复出现，周期为1.337秒。她请教她的导师安东尼·休伊什教授，然后他们便开始仔细地研究这种像人的脉搏一样准确而稳定的脉冲信号来源。他们又发现了几个这样的天体，并将其称为脉冲星。

此后，世界各国许多射电天文台都投入了寻找脉冲星的观测工作。至2014年，人类已经发现了2800多颗脉冲星。大量观测研究证实，脉冲星就是中子星。一个著名的例子是，天文学家在约一千年前超新星爆发形成的蟹状星云中央发现了一颗脉冲星，证实了中子星确实可以在超新星爆发后形成，并成为观测到的脉冲星。

那么，什么原因使脉冲星发射脉冲信号呢？可以用“具有强磁场的快速自转的中子星”模型来解释。这样的中子星会从磁极向外 发出一种同步加速辐射，如果该中子星的自转轴与它的磁轴不重合，则随着中子星的自转，磁极和同步加速辐射会周期性地扫过天空，如果刚好扫过地球，我们就会看到辐射不断发生一亮一暗的周期性变化，就像灯塔一样，所以脉冲星又被形象地称为“宇宙灯塔”。

脉冲星辐射机制的灯塔模型（图源：《基础天文学》，刘学富主编）

（本回答主要参考了刘学富老师主编的《基础天文学》）  

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