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顾名思义，中子星就是一种基本上全部由中子构成的星球，它们是宇宙中的那些大质量恒星消亡之后留下的致密核心，在宇宙中所有已知的天体种类中，中子星的致密程度仅次于黑洞，一颗半径只有10多公里的中子星，其质量就可以与太阳相当。 假如把1立方厘米的中子星物质放在地球表面，接下来会发生什么？根据已知的观测数据，中子星的密度至少有10^11千克（即1000亿千克）/立方厘米，假设这块中子星物质是一个正方体，那么当我们把它放在地球表面时，就相当于将一个重达1000亿千克的物体压在面积仅有1平方厘米的地球表面上。 显而易见的是，地球上的任何物质都无法承受如此恐怖的压强，因此我们完全可以相信，这块中子星物质将会直接陷入地球表面，接下来，它将在几乎没有阻碍的情况下向地心坠落，然而这块中子星物质并不会就这样安静地坠入地心。 中子星物质的密度之所以会如此高，是因为中子星的巨大重力的束缚，而相对于中子星的重力来讲，地球上的这一点点重力根本就不在一个档次，完全可以忽略不计。 事实上，在地球上没有什么力量可以将这块中子星物质束缚住，在此基础上，再加上中子星物质本身的温度就极高（一般都可达到100万K以上），所以这块中子星物质就会一边向地心坠落，一边以极快的速度膨胀。 随着上述过程的持续，这块中子星物质将转变成一大堆自由中子，然而自由中子是很不稳定的，它们在短时间内就会发生衰变（自由中子的半衰期只有大约611秒）。 中子的衰变属于β衰变，在这个过程中，中子会转变成质子，同时释放出一个电子以及一个反中微子。 中子、质子和电子的质量分别为1.6745 x 10^（-27）千克、1.6726 x 10^（-27）千克、9.10956 x 10^（-31）千克，通过简单计算之后我们就可以得出，一个中子在完成衰变之后，有大约0.15%的质量消失了（注：由于反中微子的质量极小，因此我们在计算中可以将其忽略）。 当然了，这0.15%的质量并不是凭空消失的，爱因斯坦告诉我们，它们其实是转变成了能量。也就是说，中子的衰变其实是一个释放能量的过程。虽然单个中子衰变后释放的能量微乎其微，但1000万亿千克中子衰变后释放的能量就非常惊人了，我们先来计算一下这个能量具体有多大。 从理论上来讲，发生β衰变之后产生的质子和电子，会与一部分自由中子结合并形成原子，所以这块中子星物质并不会全部发生衰变。为了方便讨论，我们可以简单地认为只有一半的中子，也就是500亿千克中子会发生衰变，而在它们衰变之后，其0.15%的质量，也就是7500万千克的质量转变成了能量。 根据爱因斯坦给出的质能方程“E=mc^2”（m为质量，c为光速常量，即299792458米/秒）可以计算出，其释放出的总能量为6.75 x 10^24焦耳，这大约相当于1600万亿吨TNT当量。 什么概念呢？这么说吧，“沙皇炸弹”是人类迄今为止所引爆过的威力最强的核弹，其爆炸当量相当于5000万吨TNT，这是广岛原子弹的3864倍，我们简单计算一下就可以得出，这块中子星物质所释放出来的能量，相当于3200万颗“沙皇炸弹”，或者1236亿4800万颗广岛原子弹。 需要知道的是，即使是6500万年前的那颗将恐龙从地球上抹去的小行星，也只不过在地球上释放了大约3.4 x 10^23焦耳的能量，也就是说，这块中子星物质所释放出来的能量，大概相当于20颗这样的小行星撞击地球所释放出的总能量。 总结综上所述，假如把1立方厘米的中子星物质放在地球表面，那么它就会迅速向地心坠落，同时一边剧烈膨胀，一边释放出非常巨大的能量，在这种情况下，地球上的各种生物将很难幸存下来。 值得一提的是，地球的引力结合能约为2.25 x 10^32焦耳，远远高于这块中子星物质释放出来的能量，所以这对地球本身并不会造成什么损伤。 好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见。 |
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