Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Вещество нейтронной звезды настолько плотное, что на Земле его чайная ложка весит миллиард тонн. Почему?

ФизикаАстрономия+2
nusleuc14
  · 22,3 K
Гендерные исследования и научная журналистика  · 26 июл 2022
Общий ответ на вопрос уже дали — потому что вещество сжато гравитацией и потому что законы квантовой механики позволяют при очень высоком давлении "спрессовать протоны с электронами в массу из нейтронов".
Добавлю только одно. На Земле чайная ложка нейтронной звезды моментально взорвётся, причём с совершенно чудовищными последствиями. Миллиард тонн это кубический километр воды или весь воздух над крупным городом в слое толщиной один километр например: очевидно, что запихать столько вещества в чайную ложку потребует немалых усилий.  То есть немалой энергии. Которая потом вся за очень малое время высвободится, как если бы мы сжали пружину и затем её отпустили.
Сколько будет той энергии?  Если мы посчитаем, что тысячу кубических километров воздуха сжимаем до десяти миллилитров, то это сжатие в… тут нам нужно немного выписать ряд чисел:
1 кубический километр — миллиард кубометров
1 миллилитр — одна миллионная кубометра (1000 литров в 1 кубометре, 1000 мл в 1 литре)
10 милллитров — одна стотысячная кубометра
Итого 1 кубический километр это сто тысяч миллиардов чайных ложек. Или сто триллионов чайных ложек.
А 1000 кубических километров это сто тысяч триллионов чайных ложек — 10-в-17-ой степени. "100 000 000 000 000 000" — вот столько.
Теперь грубейшая аналогия: газовая пружина, запасающая энергию для стрельбы из пневматической винтовки, обычно сжимает воздух где-то атмосфер этак до ста и это позволяет выстрелить пулей с энергией около десяти джоулей. При том, что в сжатом виде того газа там примерно как в той ложке.
Теперь берём и вместо ста атмосфер - делаем сто тысяч триллионов. Ну… положим что энергия вырастет в тысячу триллионов раз; это значит, что у нас будет где-то под десять тысяч триллионов джоулей. 10-в-13-ой степени.10 000 000 000 000
Так как мало кому столько джоулей что-то скажет, переведу в более наглядные единицы: это несколько килотонн тротилового эквивалента. То есть при попытке откуда-нибудь достать эту чайную ложку — последствия будут примерно как при ядерном взрыве.
!очень важное примечание!
Мы считали плохим и примитивным методом, однако даже если мы ошиблись в сотни (а даже и тысячи) раз — не надо брать вещество нейтронной звезды и вытаскивать его из естественных для него условий!
Разумеется, энергия, запасённая в сжатом веществе нейтронной звезды, считается не так, как я показала выше. Такое вещество — ни разу не газ, а в процессе сжатия-разжатия вещества до/из таких экстремальных состояний произойдёт масса иных процессов. Энергия, затрачиваемая при заряжании пневматической винтовки, идёт не только и не столько в выстрел, сколько в тепло (газ нагревается). И так далее, и тому подобное; слова вида "примерно", "где-то" и "около" употреблялись совершенно сознательно.
Но. Если вы вдруг, чисто случайно, хотите заказать домой ложку нейтронного вещества, то вам в общем-то не очень критичны такие мелочи, как, скажем, высота грибовидного облака, получившегося при распаковке. Ну пусть мы грубо недооценили его… даже в сто раз. Или переоценили, вместо ядерного взрыва на три килотонны получился взрыв, как от 300 кг обычного динамита. Пусть мы не учли того, что разлетающееся вещество скорее всего будет двигаться со скоростью, достаточной для запуска вокруг ядерных реакций — это неважно.
Астроном со станции "Звёздная"  · 23 июл 2022
Здравствуйте!  Звёзды обычные у нас состоят в общем случае, из газа, как и большинство астрономических объектов других, не важно. Этот газ можно в определенном приближении рассматривать как идеальный.  Со школы мы знаем основное уравнение состояния идеального газа: р = (ρRT)/μ                       (1) p у нас здесь внутреннее давление газа, ρ - плотность газа, R -... Читать далее
1 эксперт не согласен
Во всём этом длинном повествовании ни о чём не нашлось места для слова гравитация, которая и есть основная причина... Читать дальше
Инженер путей сообщения – строитель  · 24 июн 2022
Потому-что его так сильно сжала гравитация. Если обычная материя это практически пустота, заполненная частицами и созданными ими полями, расстояния между частицами огромны по сравнению с самими частицами, то в случае с нейтронной звездой огромная масса создаёт такое мощное гравитационное поле (искривление пространственно-временного континуума), что частицы набиваются в... Читать далее