當然了,在我們想象中,這些都不是問題,下面我們就來討論一下,如果挖一勺中子星物質放在地球上,會發生什麽。
首先我們需要確定一下,這一勺中子星物質的質素有多大。作為已知宇宙中密度僅次於黑洞的天體,中子星的密度可以說是高得離譜,根據科學家的測算,中子星的質素通常介於太陽質素的1.35至2.1倍之間,而其半徑則只有10至20公裏,密度在每立方厘米8乘以10的13次克至2乘以10的15次方克之間。
為方便討論,我們不妨將中子星物質的密度取值每立方厘米10的14次方克,再將其體積取值為10立方厘米,所以這一勺中子星物質的質素就有10的15次方克,也就是1萬億千克。
顯而易見的是,將這一勺體積只有10立方厘米,質素卻高達1萬億千克的中子星物質放在地球上,其產生的壓強是沒有任何物質可以承受的。那麽,這些中子星物質會不會「咻」的一聲直接墜入地心呢?答案是否定的。
中子星物質的超高密度,其實是由中子星上的極端重力環境維持的,而中子星的表面重力甚至連原子都會被壓碎,與之相比,地球表面的重力根本不值一提,所以在地球上,這一勺中子星物質就會因為脫離了束縛而急劇膨脹,進而在地球表面引發一場規模不小的爆炸,不過這只是「開胃菜」而已。
在急劇膨脹之後,這一勺中子星物質就成了一大堆的自由中子,而自由中子是不穩定的,它們會發生衰變,其半衰期只有大約611秒,也就是說,在611秒之後,這些中子就會有一半發生了衰變,再過611秒,剩余的中子又有一半發生了衰變,如此反復,一直到變無可變。
中子的衰變方式屬於β衰變,在此過程中,中子會轉變成質子,同時釋放出一個電子和一個反電子微中子。
已知中子和質子的質素分別為1.6745乘以10的負27次方千克、1.6726乘以10的負27次方千克,電子的質素則只有9.10956乘以10的負31次方千克,而反電子微中子的質素比電子還要小得多,以至於可以忽略不計,簡單計算一下可知,中子在衰變了之後,其質素會損失大約0.15%。
也就是說,1萬億千克的中子在完全衰變後,會損失大約15億千克的質素,不過這些中子並不會完全衰變,因為在衰變過程中,自由中子會與質子和電子結合成大量的中性原子,如氘、氦等,為方便計算,這裏我們可以將損失的質素減半,也就是7.5億千克。
那麽,這些損失的質素哪裏去了呢?愛因斯坦告訴我們,它們會以能量的形式被釋放出來。根據愛因斯坦提出的質能方程式「E = mc^2」可以計算出,7.5億千克對應的能量大約為6.75乘以10的25次方焦耳。這是什麽概念呢?
我們知道,在大約6600萬年前,有一顆巨大的小行星撞擊了地球,隨後在地球上造成了「白堊紀-古近紀滅絕事件」,而地球上的一代「霸主」——恐龍,正是在此次事件中黯然結束地球歷史的舞台。
根據科學家的估算,在這顆小行星撞擊地球的過程中,其釋放出的能量大約為3.4乘以10的23次方焦耳,也就是說,這一勺中子星物質釋放出的能量,大概就是200顆這樣的小行星撞擊地球釋放出的總能量。
可以看到,挖一勺中子星物質放在地球上,其產生的後果將會很可怕,以至於人類根本就無法承受。當然了,這樣的事情只可能存在於我們的想象之中,而在現實世界裏,即使我們想去中子星,也不可能做到,所以大家看看就成,不過當真。