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你能否吃到宇宙間最難得的美食

2017-06-26 20:43:56
知識窗 2017年6期
關(guān)鍵詞:中子星挖掘機引力

據(jù)說,中子星物質(zhì)乃是宇宙中難得的美食,能吃到一口就是八輩子修來的福氣。不過,我們先來看看,吃到這種美食的可能性有多大。

中子星距離地球表面400光年,要到達中子星,即便坐上接近光速的飛船,也要經(jīng)過400年的飛行。不過,由于快速運動的相對論效應(yīng),對于你來說,只過去了幾年。所以,與吃到宇宙間極品美食相比,這點時間的付出還是值得的。

經(jīng)過幾年的飛行,你乘坐的飛船終于接近中子星表面。由于中子星表面的重力加速度十分驚人,所以飛船不可能像飛機在地球上那樣著陸,最好的辦法就是把一個挖掘機放下去,挖取你想要的中子星物質(zhì)。當然,這個挖掘機不僅要強度足夠大,還必須耐高溫,因為中子星表面溫度超過一百萬攝氏度。

更大的難度還不在于此,中子星是分層的,外殼由電子和鐵原子核組成,往下才是美味的中子星物質(zhì)——中子,距離外殼超過3公里。挖掘機探入3公里之后,更大的考驗還在后面。

假設(shè)你成功挖到1立方厘米的中子星物質(zhì),并要帶著它離開中子星,回到地球,這又是一個難題。中子星得以保持中子態(tài),是由于巨大的自身引力和中子簡并壓力(即粒子間的互相排斥力)的平衡。離開中子星后,引力沒有了,這一勺物質(zhì)肯定無法保持原樣,你必須把它放進一個可以保持中子態(tài)并且屏蔽引力的高科技冰箱內(nèi)。

最后,你克服了所有的困難,帶著這勺美味返回地球,準備享用。打開冰箱,當中子星物質(zhì)出現(xiàn)在你面前的那一瞬間,你會在一股強大的召喚力下,奮不顧身地撲向它,且身輕如燕。這是怎么一回事呢?

原來,一勺1立方厘米的中子星物質(zhì)重達10億噸,與一座珠穆朗瑪峰差不多。當體重為70公斤的你,距離它1米的時候,你們之間的引力是4672牛頓(根據(jù)萬有引力公式,F(xiàn)=GMm/R2,其中G是萬有引力常量,數(shù)值為6.67×10-11,M、m分別是中子星和人的質(zhì)量,R為兩者之間的距離,F(xiàn)為兩者之間的引力),這樣的引力足以讓你“向它飛去”。

不過,恐怕你根本沒有時間把它放進嘴里,細細品味。根據(jù)以上公式,可知引力與距離的平方成反比,所以距離越近,引力越大。當你的頭部剛剛接觸中子星物質(zhì)時,你的腳底還在1.7米以外。在頭頂處,1公斤物質(zhì)受到的引力為2668000牛頓;在腳底處,1公斤物質(zhì)受到的引力僅為23牛頓。如此巨大的引力差,導(dǎo)致你的身體各部分以不同的速度投向中子星物質(zhì),結(jié)果就是你的身體會像橡皮泥一樣被拉長。

你根本無法慢慢體會到跌入黑洞時被拉長的“面條化”效果,而是飛速地與中子星物質(zhì)合為一體,均勻地分布在其表面。這樣的結(jié)局,與其說是你“吃掉”中子星物質(zhì),倒不如說是它“吃”了你。

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