中子星到底有多可怕？把一小块中子星物质放在地球上，会发生什么

发布者：沙流水随 2023-6-11 20:02

当宇宙中那些质量巨大的恒星“寿终正寝”之时，通常会发生威力巨大的“超新星爆发”，在短时间内，其亮度甚至可以与像银河系这样的星系媲美，堪称是宇宙中最绚丽的烟火，而中子星就是诞生于这样的“烟火”之中，它们其实就是恒星在发生“超新星爆发”之后残留的致密核心。

对于我们地球人而言，中子星无疑是一种令人生畏的天体，为了更具体地了解中子星到底有多可怕，我们不妨来假设一下，若把一小块中子星物质放在地球上，看看会发生什么。

中子星最引人注目的特点就是它们的密度，根据科学家的估算，中子星的密度最大可以达到20亿吨/立方厘米，最小也有8000万吨/立方厘米。

为方便讨论，我们可以将“一小块中子星物质”定义为一个长、宽、高均为1厘米的立方体，至于其密度，则可以取一个中间值，即10亿吨/立方厘米。

可以想象的是，若将这样一块中子星物质放在地球上，那就相当于将一个10忆吨的物体压在一平方厘米的面积上，很明显，如此巨大的压强，地球上根本没有任何物质能够抵挡，在这样的情况下，这块中子星物质就会几乎不受阻挡地往地心坠落。

不过这块中子星物质并不会坠落到地心去，这是因为中子星物质的密度需要中子星本身巨大的引力来维持，而与中子星相比，地球的引力根本就不值一提，所以在地球上，这块中子星物质的体积就会急剧膨胀，进而引发一场规模不小的爆炸。然而这场爆炸却并不是最终的结局，而仅仅是一个开始。

顾名思义，中子星就是主要由中子构成的天体，所以当这块中子星物质急剧膨胀之后，中子就脱离了束缚，进而转变成了一大堆自由中子，而自由中子是很不稳定的，它们在短时间内就会发生β衰变，进而释放出巨大的能量，具体有多大能量呢？这是可以计算的。

当一个中子发生β衰变时，会释放出一个电子和一个反电子中微子，同时其自身会转变成一个质子，已知中子、质子、电子的质量分别约为1.6745乘以10的负27次方千克、1.6726乘以10的负27次方千克、9.10956乘以10的负31次方千克，据此可以计算出，中子会在衰变过程中损失大约0.15%的质量。

考虑到中子衰变后产生的质子和电子，会与自由中子重新结合，生成像氘、氦这样的原子，所以这里我们不妨简略地认为，在这块重达10亿吨的中子星物质转变成一大堆自由中子之后，只会有50%的自由中子发生衰变，据此我们就可以计算出，整个过程会出现7500万千克的质量损失。

这些损失的质量哪里去了呢？答案就是：变成了能量。我们将7500万千克代入爱因斯坦给出的质能方程（E=mc^2），就可以计算出，这一小块中子星物质在衰变之后，释放出的总能量约为6.75乘以10的24次方焦耳。可能大家对这种级别的能量释放没有什么具体概念，所以这里我们不妨用一个具体的例子来对比一下。

在大约6600万年前，地球上曾经发生过一次生物大灭绝事件（即“白垩纪-古近纪灭绝事件”），此次事件直接造成了在地球上称霸了1亿多年的恐龙的灭绝，科学界普遍认为，造成此次事件的原因，就是一颗直径约为10公里的小行星撞击了地球，而根据科学家的估算，当这颗小行星撞击地球时，其释放的总能量大约为3.4乘以10的23次方焦耳。

也就是说，若把一小块中子星物质放在地球上，那么它在地球上释放的总能量，大概是6600万年前的那颗小行星的20倍！这确实是相当可怕，可以想象的是，如果这样的事情真的发生了，那生活在地球表面的众多生物都很难幸存下来，人类也不例外。当然了，这只是存在于我们的想象之中，在真实的宇宙里，这样的事情并不会发生。

可怕地球

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