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太陽真會以白矮星的形態結束生命?若太陽變黑洞,人類情何以堪?
太陽的物質形態是什麼樣的
@小哪吒聊科學
原創的第14篇科普科學,拒絕任何形式的洗稿或抄襲,違者必究!
前面一篇文章寫得實在是枯燥,但是卻不遺餘力地說了氫,說了氦,說了
氫的三種同位素
:
氕
,
氘
和
氚
!是的,正是這三種元素經常會發生核聚變反應,會參與核武器的製造過程,利用它們,可以研製出數量不可估量的叫“小男孩”或者“小女孩”的核武器
,它們會成為重要的軍事燃料,會幫助若干的阿波羅實現登月計劃……會參與氫到氦的轉變過程。
是的,
氫當然重要,因為太陽說白了就是一個不停燃燒著的巨大的氫氣球,為了抵禦萬有引力,太陽的裡面每時每刻都在進行著核聚變反應
,它付出的代價就是每秒鐘就要燒掉自己400萬噸的“身體”,太陽是宇宙時空中一個“玩火自焚者”,為了給萬事萬物提供生存的條件和能量,太陽豁出去了!在這個永無止息的燃燒的過程中,太陽把6萬噸的氫都變成了氦!
照這樣的“損毀程度”,
總有一天,氫會燒乾淨,同時就喪失掉能夠抵禦萬有引力的原子能量,那麼太陽必然會進入坍塌的過程,會促使自身變得更加火熱。
我們之前說過,太陽的溫度達到一萬度時,電子才能離開原子核,成為等離子體;
當溫度達到一千萬度,
會停止向內塌縮,產生核聚變,
這個時候燃燒的是氫
;
當溫度達到一億度的時候
,氫氣燒乾淨的情況下,
氫氣轉化而來的氦開始燃燒
,產生核聚變,太陽的坍塌再一次停止……由此看來,只要太陽內有核聚變,太陽就會一直的“堅挺下去”,就有能量抵禦萬有引力。
但,
最後,太陽把體內的氦也燒乾淨了,它將再次喪失向外的壓力,再次開始塌縮!
特別是當太陽“更加火熱”到五億度的時候,裡面化學反應後產生的碳開始燃燒,產生了更重的元素,最主要的就是鐵。
終於,鐵成為太陽核聚變反應的終點
,到這裡,宇宙最想給太陽說的一句話可能就是“Game over”!
為什麼溫度達到五億度的時候,核聚變反應會停止?
不如我們換個更通俗的方式來理解:溫度達到五億度的時候,無論是將中子還是質子跟鐵相結合,只會變得更重
,而不是像通常的核聚變反應那樣,因為有能源的聚變或釋放,會使反應物的質量之和大於之前的反應物!
看,
到這裡,好像愛因斯坦那偉大的質能方程失效了一樣!
那麼,
太陽到底是如何“
變
”
成
白矮星的呢?
當太陽變成一個充滿鐵的“大鐵球”的時候,沒有別的路可走了,只能繼續無休止的坍塌下去。
唯一能阻止這種坍塌的只有若干的電子,它們結合在一處,形成向外的壓力,幫助太陽不要再坍塌下去,可這種平衡太脆弱了。在這種只有電子製造的平衡中,太陽看起來幾乎是搖搖欲墜的。它裡面沒有了氫氣也沒有了氦氣,已經沒法燃燒了,因為若干電子帶來的壓力,它也不會繼續再小下去了。
太陽在這種狀況下成為了一顆白矮星!
它不停的冷下去,冷下去,甚至冷到沒有任何溫度,它曾經那麼光芒四射,曾經給若干的生命帶來溫暖和能量,但現在它變得又冷又小,小到只有一顆普通的行星般大小!終於有一天,太陽從我們的視線中徹底消失了!
當然,當太陽消失的時候,我們人類可能也不存在了,也無法看到太陽最終的命運,也看不到宇宙的極限了!
也許有人會說,愛因斯坦不是說,隨著科學技術的發展,人類是有機會看到宇宙的終端麼?但愛因斯坦都不在了,
不知道未來會有哪個愛因斯坦陪著我們,指引我們看到宇宙的終端,只能說,宇宙實在是太神奇了!
在這裡插入一個有意思的天文知識小問答,說太陽燒來燒去的,最後的終點是什麼?是紅巨星嗎?是白矮星嗎?是中子星嗎?是黑洞嗎?是白洞嗎?是的,正確的答案是白矮星!
但話說回來,這個世界上,在科學領域,並沒有唯一的統一的答案,所謂正確的答案只是暫時還沒有證據證明曾經的“真理”是錯誤的。
是的,就像印度獲得諾獎的物理學家蘇布拉馬尼揚所說,白矮星是有質量極限的。比如太陽作為一顆白矮星,它就有1。4個太陽質量!
在上個世紀,能被測量出很少幾個白矮星,但21世紀,能觀測到的白矮星已經超過了一萬顆
。不言而喻,這些白矮星幾乎都經歷了太陽的核聚變,然後又停止核娶變,發生坍塌,最後變成白矮星的過程!
那麼接下來的問題就來了,是不是所有恆星都跟太陽一樣,要讓自己的生命停留在白矮星的段位?不是的!
當質量超級大,大到單純靠運動速度達到光速的電子所產生的能力也無法抵禦萬有引力的時候,這顆恆星就變成了一顆“中子星”!什麼意思呢?就跟核聚變反應一樣,質子和電子飛速下塌,然後產生聚合能量,產生中子,最後,所有的質子和電子都變成了中子,以無法計算的“黏合度”聚在一起,讓
這顆中子星成了一顆密度非常大的“中子球”!它的密度大到什麼程度呢?有可能一小勺的物質就會比整個珠穆朗瑪的質量都要大!
匪夷所思麼?但事實就會是這樣!
由這種情況,你就會自然而然地聯想到,宇宙大爆炸的時候,是如何從一個點爆發蔓延開來到整個宇宙的了!
而且,這些中子星又是異常的活躍,它們不停地放射出來射線,有的甚至穿過浩瀚的宇宙直達地球,這些射線能夠被地球上的高階儀器所捕捉到!所以,地球人根據中子星的特點,也把它們稱為“脈衝星”!這些脈衝星不停發散射線的過程幾乎就是地球人視線中的一大奇觀啊!
有意思的是,
有些脈衝星體量很小,小到幾有幾十公里,但質量卻出奇的大,甚至能達到太陽的兩倍大,它們在太空中高速自轉著
,不問自己的前世今生,就是這麼轉著圈,自得其樂,我只能說,好神奇!
那麼,超大個的恆星呢?就是說,這些超大個的恆星在塌陷的過程中,連電子也不能幫助它的時候,它要怎麼辦?是的,當電子形成的向外的力也根本抵禦不了萬有引力時,或者說,
已經沒有任何我們人類無法知道的力量阻止它的坍塌時,那它只能無休止的塌陷下去,最終成為黑洞
……
黑洞又是一個浩大的概念,我準備另寫一篇文章來說這個概念!
總之,在這個黑洞裡,時間扭曲,空間扭曲,光線凌亂而沒有規律,物理公式全部失效,愛因斯坦無能為力!
但顯然,恆星一旦出現,它的故事就永遠不會結束!特別是人們對太陽的猜想,說它的終點有可能是白矮星,也有可能是中子星,也有可能是變成黑洞!好吧,如果出現黑洞,那種威力應該比投放在廣島和長崎上的“小男孩”威力更大吧?我們人類情何以堪?也許只有早早找到更適合人類生存的空間才是上策!
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