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地球两倍质量的10立方厘米正方体,出现在地球会造成什么影响?

 星辰大海种花家 2019-10-13

很多朋友喜欢一些脑洞的假设性思维,比如标题中的10立方厘米的正方体,质量是地球两倍,而且还出现在地球上,这些都是不可能的事情,但科学允许我们做一些思想实验,也能看看我们发现的各种要素揉合在一起有多有趣!

质量是地球2倍的10立方厘米物质,还能成为正方体吗?

根据流体静力平衡,超过地球1/5000的质量将会在引力作用下大致保持球形(直径大约500千米以上),这就是矮行星和小行星的区别,因为小行星是小于这个尺寸,外形不规则,而矮行星则在流体静力平衡下保持球体,但仍然无法清理自身轨道天体的定义,冥王星显然就符合这个矮行星的规范!

小行星

既然不能保持正方体,那么这个10立方厘米的球体,半径是多大呢?

R≈1.42厘米

当然我们得确认下这个尺寸和史瓦希半径相比,到底是大于还是小于,因为这很关键,质量那么大的球体,尺寸又那么小,极有可能坍缩成黑洞!

将各个参数代入计算得r=17毫米,也就是1.7厘米,这个尺寸已经大于上文计算得到的1.42厘米,这表示什么意思?

当天体的尺寸等于或者小于其史瓦希半径时,那么它将无可避免的坍缩为一个黑洞

也就是说将这个黑洞放在地球上问会怎么样?这不是要地球的亲命嘛!

地球会怎么样?

地球上出现一个黑洞会怎么样?就直接被吞噬了,连逃跑的机会都没有,因为黑洞直接出现在了地表,周围肯定是没戏了,那么在地球的另一端,假如立即发现了这个黑洞,还来得及逃跑吗?

上图是第二宇宙速度计算公式,我们看看在三个地球质量的地球直径距离外,现代火箭能逃逸吗?各个参数都能查到,G是万有引力常数,M是三个地球质量,r是地球直径!

V=13688.6米/秒

也就是说当地球这边出现一个2倍地球质量大小的黑洞时,在地球另一端立即启动火箭逃出地球,我们火箭要加速的速度大约是13.7千米/秒,按人类能够达到逃逸速度对比,这个13.7千米/秒还是可以达到的。

因此从理论上看,地球另一端的飞船仍然可以逃出黑洞的魔掌!

但除了这个幸运观众以外,其他来不及逃脱的都得葬身黑洞,而且将不会留下你的任何信息!因为黑洞不会保留任何除了质量,角动量以及电荷以外的信息!

假如不是黑洞,是一个中子星物质?

当然我们假设的条件稍稍特殊点,不要多说多少直径的中子星,因为即使是1立方毫米也是大得可怕,比如一座小山质量的中子星物质出现在地球上会如何?

假设这座小山有几万吨,而且还出现在无人区(当然我们不管它是怎么出现的),没有伤害到人就是了!

那又会如何呢?

很多朋友认为中子星物质会膨胀,因为它是电子压入了原子核,与质子中和成了中子,中子不会回弹,不会“解压缩”,所以膨胀这个观点是错误的!

但它失去了中子星环境,会继续保持中子星物质态吗?

不会!

因为失去了那个环境,将会成为自由中子,而这些自由中子将会在大约14分钟多点的时间里衰变成质子,并且释放出一些能量!

这个能量释放过程将会非常恐怖,请参考氢弹爆炸,因为大约会亏损0.15‰的质量,远比裂变和聚变的比例要低,但其原来质量有数万吨,所以这个爆炸将会很恐怖!

就炸完吗?不会发生别的过程?会!

其实这个衰变过程会产生很多重元素,其中就有黄金!

因为自由中子衰变后会成为质子,大家都知道元素的类别有质子数构成,而大量的自由中子衰变后的质子与中子稳定组合,就是各种元素,到哪个程度算稳定?要看刚好构成了什么组合,稳定了就不再衰变,这也是中子星撞击合并时,碎片飞出衰变成重元素的过程。

传说中黄金就在中子星合并中产生,而且据说中子星合并能产生两个地球质量的黄金,看来宇宙中处处是黄金啊!

好玩不?一个无聊问题扯出那么多废话,不过讨论下有益身心健康,不至于脑子秀逗!

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