时间: 2022-05-28 19:01:09 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 93次
在提及这个物质之前,让我们回顾一下物质是怎样产生的?答案是恒星,也就是说包括你我在内世间的所有物质都是由恒星爆发的星尘组成的,说我们是恒星的孩子一点不为过,为探究物质的起源,就不得不从恒星的诞生说起。
物质
恒星的诞生
根据著名的宇宙大爆炸学说,在宇宙大爆炸之初10秒后质子、电子、中子开始形成,再经过大约30万年的冷却随着宇宙中的温度与压力逐渐变低,质子、中子、电子开始互相结合,形成了氢、氦、锂等几种轻元素,其中主要是氢,氢和氦的总量占据了宇宙初始元素的98%。
各类轻元素聚集在一起形成星云
大量的氢元素为宇宙中恒星的核聚变反应提供了足够的燃料,这些氢元素在引力的作用下汇聚到一起形成星云,当其积累到一定程度时重力也成倍增加形成高温高压的环境,最终使氢原子相撞产生连锁核聚变,诞生宇宙中第一批恒星。
恒星的灭亡
恒星的存在处于一种脆弱的平衡,质量极大的热等离子体被引力向着内部核心所牵引,该引力是如此强大将物质(氢原子)挤压在一起由此产生核聚变(核外电子摆脱原子核的束缚,使两个原子核碰撞在一起发生聚合反应)。氢原子间结合成为氦原子,并释放出反推力试图逃离引力核心引力。只要这种平衡状态还在,那么恒星就将处于稳定状态。
各类元素在恒星内部产生
而氢的数量终究会被消耗完,聚变过程中将产生重一些的元素氦,氦元素也在高温高压条件的促成下继续反应(碳与氧)直至恒星内部产生了铁元素,而这一元素的产生则彻底宣布了恒星的死亡。恒星会对其施加大量的能量(高温高压)想让其产生聚变反应,不过其原子核对电子的吸引力强大到能稳稳抓住电子,无论如何都不会产生聚变反应,进而消耗恒星大量能量,加速恒星的死亡。死亡的过程也不尽相同,有的会发生超星星爆炸有的却不会。
即将死亡膨胀的恒星
恒星灭亡的几种产物
①白矮星:如太阳般大小与质量的仅仅会形成红巨星或者白矮星,不过其密度也十分惊人1000t/cm³,随着时间流逝表面温度也逐渐降低。
内部含高密度钻石的白矮星
②中子星:当一颗大概是太阳质量的1.4倍或以上的恒星死亡时,随着越来越多金属元素的产生,其将不能克服自身万有引力继续挤压星核内部的金属元素使其发生坍缩 发生进而产生大量能量的爆发,我们称此过程为超星爆炸。最终形成中子星,我们之所以将之称为中子星是因为强大的引力将其中的质子、电子、中子挤压在一起正负电荷抵消,基本成为中子,其性质与中子十分相近。
高速旋转带强烈电磁场的中子星
③黑洞:太阳质量的2.44倍或以上的将有可能形成黑洞,黑洞是在中子星的基础上通过引力继续压缩,如果形成的中子之间的斥力不能抵抗引力那么便将形成黑洞。所有进入其中的物质都转换成了能量的基本形式,由于连光都无法逃脱被束缚在视界线内,我们很难知道其内部组成,仅能通过其吞噬其他物质所释放出辐射进行有限层度的了解。
吞噬一切的黑洞
科学家认为白矮星内部含有大量自然界中最为坚固的钻石、黑洞内的物质无法探测不为我们所知,那么中子星内部呢?很可能是一种被称为“奇异物质(奇夸克)”的东西。
奇异物质怎么产生的?
从以上三类星体中不难看出,随着引力的增加,似乎我们所认识的物理规律逐渐被打乱得越来越“离谱”,中子星内部的钻石还在我们的理解范围内,黑洞则是对其内部完全不能理解,那么中子星呢,当原子核中质子与电子被挤压在一起后不再带电(我们都知道我们碰触一个物体被反作用力排斥都是因为电子间斥力的产生),其物理规律会发生怎样的变化?
中子星是除了黑洞以外密度最大的星体在其内部质子与中子组成了原子核,而组成质子与中子的却是另外一种物质——夸克,夸克总是与其它夸克通过胶子连接,从未检测到单独存在的夸克,是组成其它粒子的原材料,夸克的种类有很多,但只有两种能形成稳定的物质(质子与中子中),即上夸克与下夸克,其它的都将很快的发生衰变。不过在中子星这一极端环境下(高温高压,有人认为其与宇宙大爆炸之初的环境相同),也许不仅不会衰变还会使质子与中子之间解除禁闭在强大引力的作用下形成一个夸克的致密海洋(质子与中子不复存在,当然其中物理规律也随之改变)。
致密的夸克海洋
奇异物质:
而在这致密的夸克海洋中,如果压力足够大,有的夸克会变成奇夸克,也就是我们所说的奇异物质,因为其存在的条件过于苛刻,人类也没有直接见过这种物质,不过根据物理推演能得出其一些物理性质,它拥有完美的密度、坚不可摧,是宇宙中最稳定的物质(物质的最完美形态,其可以稳定的存在于中子星内部就可看出)。
这时候你也许想到了钻石(钻石恒久远,一颗永流传),它诞生于高温高压的星体中随着地壳活动与火山等地质活动的喷发到达地表。其坚硬层度(我们所观察自然界中最坚硬的物质)使其可稳定存在于白矮星内部,而压力更大的中子星内部则会产生一种全新的“钻石”——奇异物质。
不过相信我你不会想拥有它的,更不会想将其做成钻戒送给你女朋友。虽然其能永流传,甚至.......。
奇异物质的特性
由于其致密与超级稳定的特性,它甚至能存在于中子星外,而当其与其他物体相接触时,质子与中子也将会被其强大的致密引力与稳定性分解为夸克,也就是融合为夸克海洋的一部分,而恐怖的是该过程将一直发生直至所有接触到的物质都被融合。是不是有点像黑洞,将所有靠近其的物质吸收,不同的是奇异物质将其融合为夸克的海洋,而黑洞将其分解转化为纯能量(信息)的形式吸收(转化得更加彻底)。
幸运的是由于其产生的条件甚微苛刻(高温高压),只有在宇宙大爆炸之初与中子星内部才能产生(所以研究中子星内部显得尤为重要,也是在研究宇宙大爆炸之初宇宙的存在形式),不过别忘了中子星的数量如此之多保不准什么时候两颗中子星发生碰撞使其中的奇异物质飞溅出飘散于宇宙中。
中子星碰撞
而这些奇异物质一旦遇见任何物质,无论是恒星、行星还是其他任何物质,都会将其融合为夸克的海洋,例如地球与太阳会变成夸克星,其质量不会产生太大变化不过体积可是大大变小,而太阳也将不再产生核聚变(氢原子都被分解了),地球上的生物也将会被冻死。
全站搜索