如果我们把一立方米的物质从中子星带到地球上会发生什么?

时间:2020-07-15 09:44:18   作者:
如果我们把一立方米的物质从中子星带到地球上会发生什么?

我将假设这个答案是科幻小说的魔法并且仅仅把中子立方体当作一个稳定的外来物质块,因为有许多挑战我们不能用我们的技术解决。

一立方米的中子质量约为4×10 17千克/千克。那将是400万亿吨,大约是直径45公里的小行星的质量。

每个面中心的重力大约是地球重力(g)的1100万倍,每个角落的重力为350万g。100米外的重力只有267 g, 1公里处为2.7 g。在10公里处,你可能不会注意到当地垂直方向的变化。

首先会发生的是立方体周围的一切都会很快地被吸引过来。在100米的高度,下落只需要几分之一秒;在1650米的时候,物体会开始向它滚去,就像在1.4 g的时候沿着45度的斜坡向下滚一样。

当物质撞击到表面时(速度约为每秒一公里或更少),它会被极端重力压缩成一种被称为凝聚态物质的形式,在这种形式中核子相互接触,电子在其中自由移动。它本身的密度非常大,大约每立方米100万吨。一个半径为一公里的半球的花岗岩大约有75万吨,所以你的立方体的表面会凝结成不到半米厚的物质。在这一过程中会释放出大量的能量,相当于100千级的核武器,但会在几秒钟内扩散开来。

如果我们把一立方米的物质从中子星带到地球上会发生什么?

大概,你用拖拉机的光束支撑着重物。如果你松开牵引车的光束,当你意识到你把这个物体带到地球上是犯了一个多么严重的错误时,它会在一gee的时候掉向地球。撞击地表时,它不会停下来,因为它的密度比建造高密度物理实验室的岩石要大得多,它会像钢铁一样从高空滑过。据推测,中微子穿过岩石会有一个终端速度,随着立方体越来越深,这个速度会降低,但我的数学还没算出来。

假设它没有减速,大约21分钟后它就会落到地球中心,然后又开始爬升,21分钟后它就会出现在你以前实验室的对跖点。不过,到这个时候,它应该已经积累了相当厚的凝聚态和普通物质,所以它不必再回到表面,而是以衰减的速度来回振荡,直到它足够慢到在中心定居下来。

然而,在此之前,当它穿过地球表面时,极端质量通过的潮汐力将引发当地地震,极有可能是震级最高的地震,将夷平方圆数公里的建筑物。

如果我们把一立方米的物质从中子星带到地球上会发生什么?

但也许,在你的恐慌和牵引光束中,你不小心关闭了包含中子立方体的力场?正如其他人所提到的,尽管1米立方体的质量惊人,但它并不足以使中子保持稳定状态,它会立即开始解体。一个自由中子的半衰期大约是10分钟,它会衰变成一个质子、一个电子和一个中微子。这些粒子是稳定的,但是第一次转化的数量会导致巨大的爆炸,把立方体和它周围的一切变成等离子体。爆炸会让我们最强大的核武器看起来像鞭炮。

最好在地球外进行这种实验。
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