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按照愛因斯坦的廣義相對論，引力的本質是時空的彎曲。地球之所以繞著太陽轉，是因為太陽壓彎了時空，地球沿著時空的“直線”（測地線）在運動。  而中子星在宇宙中是僅次于黑洞的可怕家伙，密度巨大。因此，中子星對于時空的扭曲程度遠遠大于太陽。所以，一般的天體遭遇了中子星，基本上只有被吃掉的宿命。  如果中子星突然出現在地球，別看中子星個頭很小，一般來說中子星的半徑在10~20公里之間，但情況應該是下圖的樣子，整個地球肯定瞬間炸掉。  當然，并不是地球沒有出息，如果中子星突然出現在太陽身邊，其實結果和出現在地球的差別并不太大。那如果是一立方厘米的中子星突然出現在地球上呢？ 中子星這要從中子星自身說起，我們得搞清楚為什么中子星是如此致密的天體。 我們都知道，宇宙萬物都是由原子構成的。但是我們要搞清楚一點，原子并不是整整齊齊一個挨著一個排列的，實際上，原子之間是有間距的，而且它們到處亂串。  隨著溫度越高，原子之間的距離還會越大，粒子運動也會越劇烈。  也就是說，原子之間是有很大的空間的。除此之外，很多人以為的原子結構就像下圖那樣，原子核和電子，電子繞著原子核在運動。  事實上并非如此，經歷了多代科學家的研究之后，科學家發現，原子核其實非常小，如果把原子的大小看成像足球場那大，那原子核可能只有一根頭發絲那么大。不僅如此，電子比原子核還要小，而且不是繞著原子核轉的，電子其實是呈現概率云的形式，我們并不知道它此時此刻在哪，我們只知道它出現在某個位置的概率是多少。這就說明，原子也并非是實心的，而幾乎是空心的。  所以，我們可以來總結一下，實際上，原子之間是有間距的，其次原子并非是實心的，而是幾乎空心的。因此，只要外界有足夠大的壓力，就有可能把壓縮原子之間的間距，甚至是壓縮原子，把電子壓入到原子核內，讓原子核幾乎是挨在一起。當然，實際上，我們并不具備把天體壓縮到這個程度。 但是，我們都知道天體的質量是巨大的，科學家發現，質量大于太陽質量8倍（也有說9倍或者10倍的）的超大質量恒星的引力巨大，當恒星在發生核聚變反應時，核反應向外的壓力可以與引力進行抗衡，但是當恒星演化到后期，內核聚合出鐵原子核時，要讓鐵原子核發生核聚變反應需要大量的能量，整個過程吸收的能量大于釋放的能量。主要是因為鐵原子核是最穩定的原子核，我們也說它是比結合能最大的原子核。  因此，恒星不再具有抗衡自身引力的向外壓力。這時候，在引力的作用下，恒星的內核就會向內壓縮，這個“引力”十分巨大，電子會在電子簡并力下與其抗衡。所謂的電子簡并力其實是一種量子效應。電子需要遵守泡利不相容原理。我們簡單解釋一下，你可以粗暴地了解成，電子其實是需要好好占坑的，一個蘿卜一個坑，不能多個蘿卜占一個坑。因此，如果有外力作用時，電子可能會被壓入到同一個“坑”當中，這時候為了抵抗這個趨勢，就會有電子簡并力。  如果恒星原本的質量小于8倍太陽質量，演化后期內核的質量小于1.4倍的太陽的質量，那最終電子簡并力是可以對抗住引力的，天體會變成一個白矮星。白矮星雖然也很致密，但還沒有中子星那樣致密，正是因為白矮星只是壓縮了原子的間距。  但是當恒星的質量大于8倍太陽質量時，演化末期內核大于1.4倍的太陽質量，電子簡并力無法對抗這個“引力”。因此，電子最終會被壓入到原子核當中，電子和質子發生反應，生成中微子和中子。因此，整個天體幾乎是中子構成，而中子也有中子簡并力，它可以對抗這個引力，此時天體就是一顆中子星了。  如果中子的簡并力都無法對抗引力，那天體會最終成為黑洞。（不過，按照理論應該下一步是夸克星，但目前還沒有發現夸克星的存在，因此，我們目前姑且認為當中子簡并力無力對抗引力時，會形成黑洞。） 所以，其實中子星是壓縮了原子之間的距今和原子自身的空間，讓中子幾乎是挨著擠在了一起，這才會使得中子星的密度極其高，對空間有極強的彎曲作用。 一立方厘米的中子星物質出現在地球上通過上文的講述，其實你也不難理解，中子星之所以能夠形成的關鍵因素是“引力”。如果自身引力不夠，那并不能夠形成中子星。 所以，“一立方厘米的中子星物質”從中子星當中被取出來時，它會因為引力不夠，迅速發生解體，并不會再是原來那種致密的狀態，同時，此時的中子也將成為自由的中子，自由的中子會衰變成質子，整個過程平均只需要15分鐘左右的時間，也就是成了一坨氫原子核。 因此，這“一立方厘米的中子星物質”放到地球上，并不會發生什么，只是給地球的物質總量添加了一些氫原子核罷了。 |
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