因为最小质量的黑洞比最大的中子星大,而中子星超过奥本海默极限就会变成黑洞。首先,黑洞是宇宙的顶级大佬,中子星在黑洞面前连根头发都算不上。黑洞只有在质量是太阳30倍的恒星死亡时才能形成。在黑洞面前,中子星是儿戏。中子星的密度虽然很高,但与黑洞相比就相形见绌了。

比黑洞威力更大的物体出现,中子星密度无比巨大,人类该如何对付?

首先声明,黑洞才是宇宙的顶级老大,中子星在黑洞面前连毛都不是。本命题是一个颠三倒四毫无科学内涵和逻辑的问题,大家别被误导。时空通讯之所以来凑凑热闹,是因为我们科普作者的使命就是宣传科学知识,去伪存真,揭假还本,因而觉得有必要对这样一个假命题来剖析一番。宇宙中最极端的天体是黑洞,黑洞可以吞噬接近它闯入它势力范围的一切物质,迄今为止并没有发现比黑洞更大威力的物体出现。

中子星密度虽然很大,但与黑洞比起来是小巫见大巫。中子星是大于8倍太阳质量的恒星死亡后的尸骸,其前身恒星死亡前的质量一般不会超过30倍太阳质量,而中子星本身的质量受到奥本海默极限的限制,在3.2个太阳质量左右,超过这个质量就会继续塌缩成一个黑洞。有研究认为,不旋转中子星的奥本海默极限为2.16个太阳质量,超过这个质量就会继续坍缩为黑洞。

但不旋转的中子星迄今为止尚未发现,凡是发现的中子星又叫脉冲星,就是因为它们高速旋转,其能量射线会有规律的扫过地球。中子星的密度极大,1.443个太阳质量会浓缩成1030公里半径左右,而太阳半径有69.6万千米,稍有数理逻辑的脑袋想一想也能够感受到这种沉重。中子星上面的物质密度达到每立方厘米120亿吨,也就是说全世界70亿人在中子星上会被压缩到1立方厘米以内。

这种极端密度当然会导致极端的重力,中子星表面重力达到地球的万亿倍,逃逸速度达到光速的一半,也就是15万千米/秒以上,这样任何靠近中子星的恒星都难逃厄运,只要在它引力的势力范围,都将被它撕碎吞噬,并在吞噬中不断地壮大自己。但中子星不管怎样极端,各种指标还是可衡量的,有限制的,比如上述的密度重力逃逸速度等都是可计算有限制的。

中子星只是黑洞的一个下级天体,而中子星的上级还有可能还存在夸克星,只是目前没发现,不做定论。黑洞要大于太阳质量30倍的恒星死亡后才有可能形成,在黑洞面前,中子星完全是一个小儿科。因为最小质量的黑洞都比最大的中子星要大,而中子星超过了奥本海默极限才会变成黑洞。这种变化没有逆反过程,只有不断地升级,黑洞就是这种升级地顶端。

黑洞之所以成为黑洞,是天体质量在无限压力下的坍缩。这个无限在宇宙中只能够用在黑洞或奇点身上,除此之外,一切都是有限的,包括宇宙范围。中子星虽然很小,但其体积远远没有压缩到其史瓦西半径以内。任何物体都有一个质量的史瓦西半径,计算的公式就是Rs=2GM/c^2Rs为天体的史瓦西半径,G为万有引力常数G=6.6710Nm/kg,M为天体的质量,c为光速。

任何物体一旦在极端压力下龟缩进了自己的史瓦西半径,就成了一个黑洞,在这个史瓦西半径内的引力就会变得无限大,逃逸速度就再也不是一半光速,而是大于光速,因此黑洞连光也无法逃逸,也就是这个宇宙任何东西都无法逃脱黑洞的控制,包括中子星。根据计算,太阳的史瓦西半径只有约3000米,地球的史瓦西半径只有9毫米。而一个中子星如果有太阳质量的1.44倍,半径却有10千米以上,这比起史瓦西半径大多了。

只有当这颗中子星的半径被压缩到4.32km以下,才会成为黑洞。在半径4.32km的势力范围内,将天下无敌。而且黑洞本身并没有史瓦西半径那么大,而是中心的一个无穷小的奇点,史瓦西半径只是其无限曲率的一个范围。所以任何物体一旦被压缩到自己的史瓦西半径之内,就会无限坍缩到中心奇点。这个奇点不再是我们这个世界能理解的东西,而是超越时空没有体积的东西。这不是废话。它是由卡尔·史瓦西在1916年发现的,它是爱因斯坦广义相对论引力场理论的精确解。


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