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黑洞可以用原子壓縮嗎

發布時間:2023-03-29 06:34:06

Ⅰ 黑洞引力那麼大,可以把原子撕碎嗎

黑洞的形成就是原子不斷破碎的過程 ,在恆星的演化過程中,恆星的殘骸不斷的塌縮,對於黑洞來講,即使是中子簡並壓力也無法阻止向內的引力,裡面的基本粒子都會破碎成我們現代物理所無法想像的成分,最終坍縮成為一個奇點的黑洞。

而恆星殘骸在1.44 至3倍太陽質量時,電子簡並壓無法支撐引力,從而繼續塌縮,電子與核內的質子結合形成中子,依靠中子間的簡並壓力來抵抗引力,從而形成中子星。

而當恆星殘骸大於3倍太陽質量時,中子的簡並壓力也不能抵抗引力了,中子也會破碎,整個天體會進一步急劇的坍縮,形成體積無限小的奇點。黑洞其引力巨大,甚至連光都無法逃脫,被黑洞吞噬的物質也隨之破碎。

目前對黑洞的了解還是很初步,還無法判斷黑洞吞噬的物質和信息到底會不會消失,還有些人認為黑洞吞噬的物質還會從所謂白洞噴出,形成蟲洞,這些白洞和蟲洞當然還是無法驗證的假想理論。

歡迎關注量子實驗室,評論里請留下您的見解。

宇宙間引力最大的天體類型就是黑洞了,它是唯一能讓秒速30萬公里的光都無法逃脫的事物,任何物質來到它的面前,都會瞬間被它秒成渣渣。

一滴水的體積和質量都很小,然而一滴水中卻有1.6萬億億個水分子,每個水分子又有一個氧原子和兩個氫原子組成,所以原子的數量還要在這個數字上乘以3,也就是說可達4.8萬億億個原子,可見每一個原子有多麼的渺小。然而在白矮星上,這些原子間的空隙以及原子裡面的空間將被嚴重壓縮,電子幾乎緊貼原子核流動,這滴水將小到只有用顯微鏡才能看到。


如果在中子星上,就連電子都會被壓縮到質子裡面,成為一個個緊密排列的中子,體積將被進一步縮小。

而如果是在誇剋星上,那麼就連中子都會被壓碎,成為組成中子的誇克的狀態,其體積當然會更小。

而如果是在黑洞中,那麼連誇衫握敏克也不能存在,就別提原子這樣級別的物質了,肯定會被撕碎揉爛虐成渣渣,目前我們甚至無法猜測黑洞中的物質被撕碎壓縮到了什麼程度。


上面提到的幾種大密度天體中,相比較而言,通俗的講白矮星相當於是密集擠壓的無數原子核,中子星則可以看作是一個巨大的原子核,只是這個原子核是個中子團而已,但是誇剋星就更小了,我們可以把它認作是一個巨大的中子。那麼黑洞呢?一般認為黑洞的物質都集中在理論上認為存在的奇點上,這個奇點的體積有多小呢?數學上認為體積為0,這無疑會讓人無法相信,其實不但是我們普通人難以理解,很多科學家也難以相信,所以常常把黑洞的奇點解釋為體積無限小而密度無限大,在這個小小的奇點上,我們通常所講的基本粒子都將難以正常存在,那裡的一切還都不為人知。


被撕碎的原子

別說黑洞這一級別的天體,即使中子星就已經把原子撕碎了――把核外電子強拆硬塞給原子核中的質子,皮掘把質子變成中子。原子核中由於中子的增多,核結構變得鬆散,中子開始從原子核中分離出來,變為自由中子。密度可達10的11次方千克/立方厘米。在黑洞和中子星之間有可能還有一種天體――誇剋星。

這是理論上預測的天體,由奇異物質組成。這個奇異物質,有人理解為奇誇克,有人理解為具有負質量和引力負壓的物質,比如說H雙重子。反正不管怎麼說,原子被撕碎了,撕成了質子中子的組成成份。

比誇剋星引力還大的就是黑洞了,有人說黑洞實際上就是誇剋星,或者說是超誇剋星。這樣理解是不精確的,好多人對黑洞有誤解,認為黑洞里的物質無限向中心坍縮,實際上黑洞的定義是其視界內部的逃逸速度大於光速的天體。而誇剋星的定義是天體內部物質的壓力通過誇克簡並壓力實現平衡。它們是或枝從不同角度定義的。比如說咱們的地球如果被壓縮為一個不到5毫米的圓球(當然這是不可能的),

它就變成了一個黑洞,因為它的逃逸速度大於光速了。如果這個小球內部有某種壓力,比如說超誇克簡並壓力,與自身引力達到平衡,那這個小球就是超誇剋星,同時也是一顆黑洞。它們並不矛盾,它們的定義不同,可以指同一天體,預測誇剋星的存在並不代表黑洞不存在。實際上黑洞現在已基本確定是存在的,而誇剋星並沒有確認。

好了,把話題拉回來,如上所述,黑洞最起碼是超過誇克簡並壓和引力平衡的天體。別說把原子,把基本粒子――誇克都撕碎了,把信息都撕碎了。

黑洞撕碎原子

當然以上所說都是黑洞形成過程對自身物質的撕裂,那麼對掉入黑洞的物質又是如何呢?是接著被黑洞撕裂呢?還是安然無羕?這個目前說法不一,不過對於傳統的史瓦西黑洞,物體掉入肯定會被撕裂,宇航員不小心掉入會先被抻成義大利面條,瞧:

因為黑洞奇點還不像宇宙大爆炸的奇點是個數學上存在的點,黑洞和宇宙大爆炸應該說還是兩回事,因為沒有哪一個黑洞會爆炸。黑洞的奇點應該是有物理上的存在,因此它強大的引力確實會把掉入其中的物質撕碎。而對於克爾黑洞這類黑洞,有人說人不小心掉進去不一定死亡,也許可以利用它的靜界與視界之間的能層死裡逃生,因為這個能層與白洞相連,從這個意義上說,黑洞什麼也不會撕裂。

我們可以先給出答案: 黑洞的形成過程就是把原子的撕碎的過程

恆星的演化

關於這個黑洞的問題,我們要從恆星的演化說起。我們都知道,恆星的燃燒依靠的是核聚變反應。主要有兩條路徑,一條叫做質子-質子反應鏈。就是氫原子核核聚變反應生成氦-4核的過程。

其次,就是碳氮氧循環。它其實也是氫原子核核聚變反應生成氦-4氦。只不過在這里碳氮氧充當了類似於催化劑的作用。這兩種反應都會放出釋放出大量能量。

我們要注意的是,無論哪種,說白了都是燃燒氫原子核,生成原子序數更高的氦-4核。也就是說,如果恆星核心的氫原子核燃燒殆盡,這個時候恆星內核的溫度將會不足以吃撐氦-4繼續發生核聚變反應。

這是因為讓氦核聚變所需要的能量要遠高於讓氫核聚變所需要的能量。

於是,核心在引力的作用下會收縮,這個壓力會使得恆星的內核溫度急劇上升,直到滿足了氦核聚變的溫度,然後點燃氦核聚變。如果氦也燃燒完了,這樣的情況其實會一直持續,順著元素周期表的原子序更高順位發生核聚變,當然溫度也會越高,一直到元素鐵。

那為什麼會到元素鐵呢?一般來說是鐵的比結合能很高。說白了就是鐵特別穩定,不容易發生核聚變反應,讓他發生核聚變反應所需的能量,比他核聚變反應釋放的能量還要多。這才使得有相當數量的恆星的演化都會停在鐵及鐵之前。

那接下來會發生什麼呢?

這完全看質量,如果質量最夠大,引力就會足夠強,就很有可能提供足夠的能量讓鐵也發生核聚變反應,這是宇宙中極其壯觀的一幕,被我們叫做超新星爆炸。

超新星爆炸之後,要看殘余的質量,如果剩餘的質量超過1.44倍太陽質量,小於3.2倍太陽質量(3.2倍目前還有爭議),那就會形成中子星。

如果高於3.2倍太陽質量,就會形成黑洞。

當然,如果低於1.44倍太陽質量,就會成為一顆白矮星。這其實就是恆星演化的過程。

中子&黑洞的形成

中子星和黑洞的形成和原子有關系。因為它們的質量特別大,所以引力就非常大。引力就會迫使原子之間的間隙逐漸減小。然後開始蠶食原子內部的空間。我們都知道,原子是由原子核和核外電子構成的,核外電子以概率雲的形式存在於原子核之外。而電子和電子之間的電磁力,維持了原子之間的距離不會太近。但是這在這么巨大的引力之下都是浮雲。

原子核其實很小很小,電子比原子核還要小,因此原子其實幾乎是空的,如果原子有足球場那麼大,那麼原子核只有螞蟻那麼大。

因此,原子還是可以被壓縮的,接下來抵抗引力的叫做電子簡並壓力。這種力是由量子理論中的泡利不相容原理導致的。泡利不相容原理告訴我們,電子在原子核外要排的很有序,每一層的數量都是固定值,不能隨意添加。所以,從某種程度上說,這時候對抗引力的是電子要好好排隊的決心,這種狀態就會產生一種向外對抗引力的作用。

當然,引力其實更殘暴,非但電子簡並力沒有頂住,電子還被壓入了原子核內。這時候的天體就是我們所說的中子星,之所以這么叫,是因為電子進入原子核會和質子反應生成中子,只有極少量的電子會浮在中子星的表面。

所以,這個的原子就已經不復存在,被引力給摧毀了。而這個時候還沒有稱為黑洞。如果要成為一個黑洞,實際上引力還會繼續向下壓,去擠壓原子核之間的距離,間接地去擠壓原子核內質子和中子,如果引力足夠大,那這個時候中子星就很有可能變成黑洞。因此, 黑洞的形成其實是伴隨著摧毀原子的過程進行的,甚至它還能摧毀了原子核。原子並不是被撕碎的,而且被壓碎的

答:理論上是可以的,別說黑洞,就是中子星也可以把物質的原子結構破壞。

黑洞是宇宙中引力最強的天體,大質量恆星在演化末期,經過超新星爆發後就有可能形成黑洞;現代天文學認為黑洞奇點是一個半徑無限小,密度無窮大的點,其引力完全可以破壞原子結構。

宇宙中的極端天體排行——白矮星-中子星-誇剋星-黑洞:

(1)在白矮星中,原子在萬有引力作用下緊緊地擠到一起,密度高達每立方厘米0.1~10噸,由電子簡並壓力抵抗萬有引力,使得原子不會繼續塌縮;

(2)中子星,當白矮星的質量大於錢德拉塞卡極限(1.44倍太陽質量)時,原子結構將被徹底壓碎,電子墜入原子核,與質子結合成中子,此時由中子簡並壓力抵抗著萬有引力,白矮星塌縮成中子星,密度高達每立方厘米數億噸;

(3)誇剋星,理論預言中子星質量大於奧本海默極限(大約3倍太陽質量)時,中子結構也將被壓碎,形成由誇克組成的天體;

(4)黑洞,如果誇剋星的質量再大,將沒有任何力量能阻擋萬有引力的塌縮,天體瞬間塌縮成一個奇點,形成黑洞。

所以,以黑洞的引力,是可以把原子壓碎的,至於壓碎後的物質是什麼,目前還沒有理論能准確地進行描述,黑洞奇點是當前理論失效的地方。


黑洞的形成過程就是用引力一步步「壓碎」物質的過程,所以說原子是抵抗不了黑洞強大的引力的。

最早預測到黑洞存在的是德國的卡爾史瓦西,他通過計算獲得了愛因斯坦引力場方程的一個真空解,這個解表明如果把巨量的物質堆積在一個地方,那麼這些物質的巨大引力就會使自身一直坍縮,構成物質的原子和原子核還有中子和誇克都擋不住這種向內坍縮的巨大引力,所以它們都會被壓碎,而誇克之後就在沒有東西可以抵抗這種巨大的引力了,於是就產生了一個黑洞。

雖然卡爾史瓦西預測了黑洞的存在,但是最起名「黑洞」的是美國物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒,當時是為了解釋大質量超巨星坍縮現象而發明出來的。

我們宇宙中的黑洞都是由大質量恆星演變而來的,我們的太陽是一個中等質量恆星,死亡後會以紅巨星的形態燃燒幾百萬年,最後被自身引力變成一個每立方厘米重量達到十幾噸的白矮星。

如果恆星的質量再比太陽大一點,那麼死亡後的引力會把這個恆星的內核的原子壓碎,變成一個中子和中子擠在一起的中子星,中子星的密度是每立方厘米一億噸甚至十億噸。


當恆星的質量超過三倍太陽質量後,死亡時就有可能變成一個黑洞,這是因為大質量恆星死亡後產生的引力連中子和誇克都能壓碎,誇克之後已經沒有物質可以抵抗這種引力了,所以就產生了連光都飛不出去的黑洞。

所以說黑洞是可以把原子給撕碎的,宇宙中沒有物質可以抵抗黑洞。

黑洞是宇宙中唯一能秒殺萬物的天體,它無與倫比的強引力讓即使是30km/s的光速也難逃魔掌,很有「神通廣大的孫悟空也逃不出如來佛祖手掌心」的意味。一切物質包括原子都會在它的強引力下撕碎成非物理性質的東西,也就是化為「空無」。

原子很微小,50萬個原子才能排列出一根頭發絲大小。原子內部由質子,中子,電子構成,而質子和中子由誇克構成。目前的科學理論中誇克和電子不可再分,是現今物理學中最小的宇宙基本粒子。

起初,原子在黑洞很遠距離時,就會被黑洞大潮汐力吸進它的巨大吸積盤;然後沿著螺旋狀態下掉入黑洞撕裂成基本微粒子,最後在黑洞中心變得什麼都不是的「虛無」;最後與黑洞之中的奇點融合為一體。

有的物理學家認為一部分粒子會被黑洞拋出噴射來。

黑洞是質量無限大,引力無限大,溫度無限高,密度無限大,體積無限小(有科學家認為黑洞體積為0),當今物理學無法解釋的天體。黑洞跟中子星形成過程類似,可能由比太陽 大幾倍,幾十倍的恆星塌縮演化而來。

黑洞引力那麼大,可以把原子撕碎嗎?

我們所指的黑洞一般是恆星型黑洞,這是超大型恆星在超新星爆發的條件下能形成的黑洞!當然對恆星的質量會有一些要求,但我們知道,一旦天體形成黑洞將不再具有原有天體的一切特性,僅僅會保留質量、電荷與角動量這三個要素......

簡單的理解就是,只要能形成黑洞,那麼之前的天體是什麼已經不重要了,或者之前的天體發展到哪個階段是什麼物質統統都無所謂(其實恆星在超新星爆發前夕狀態都類似),一旦坍縮成黑洞,將不再具有原來物質的物理特性,只會繼承坍縮前恆星核的質量與電荷以及角動量而已!

但恆星形成黑洞有比較嚴格的條件,只有在超新星爆發時內核質量超過3.2個太陽質量(奧本海默極限)時才有可能坍縮成黑洞,如果在3.2-1.4倍太陽質量之間,則是中子星,和1.44以下0.8個太陽質量以上,則是白矮星.....

也就是說恆星形成黑洞時,將連續突破電子簡並壓力與中子簡並壓力,甚至突破傳說中的誇克進入黑洞的世界,也就是說,當天體的引力突破中子簡並壓力時,真正意義上完整的原子核就已經不再存在!

假如太陽坍縮成黑洞的話,它的史瓦西半徑約為2.9千米,1000克質量的物體在其視界處與距離視界表面一米處的引力差大約為10^9牛頓,這個力量差也許可以讓任何物質結構崩潰!

黑洞的超高溫吸積盤以及它所爆發的X射線就是掉落黑洞物質的在背吞噬以前發出的最後吶喊!!

黑洞力氣大,宇宙稱一霸。萬物歸一點,俺想都害怕

物質被吸入黑洞內,不是被撕碎的,而是冷融化的,黑洞是缺失天體.內部是極寒冷的(低過絕對零度)。缺失+寒冷=巨大引力

Ⅱ 黑洞的存在說明原子核也會被壓縮

黑洞的存在確實可以說明原子核也可以被壓縮。 在此之前,我們先說說中子星,中子星櫻凳的形成就是因為萬有引力太大,導致原子的外層電子被擠壓到了原子核的質子里,並和質子中和成了中子,所以中子星才被稱為中子星。也正是因為如此,中子的質量要略大於豎頌銀質子的。
而黑洞,則是中子因為極超巨大的壓力而被壓縮導致粉碎,變成中微子,中微子又因為引力被壓碎,變成更小的粒子,而物質由於不能保持最基本的物質形態而被無限壓縮下去,導致了該星體體積無限小,密度無限大從而形成了黑余宴洞。
所以說,黑洞的存在缺失說明了原子核也會被壓縮。

Ⅲ 如果把地球上所有原子里的空間壓縮盡,是否就可以得到一個黑洞了呢

如果你是說恆棗槐或星質量像地球一樣能不能坍縮形成黑洞的話,回答是不行。黑洞形成有個質量臨界的。一般25倍於太陽質量的大恆星才有可能形成黑洞,如果小於 只能形成 白矮星,中子星之類的高密度天體。

如果以上回答你不滿意,那也沒辦法。凳伍因為你的問題有一個前提沒有搞清楚 所以 無法回答你,那就是壓縮空間的原動力出自哪裡。

如果你硬是要我忽略壓縮原動力的問題明態,那麼我可以告訴你,按照廣義相對論的理論,可以有原子尺寸級別的黑洞,質量也就相當於地球的一座大山而已,約10億噸。

那麼,按你的假設,是可以得到一個黑洞的。

Ⅳ 都說黑洞的引力很大,那黑洞的引力可以把原子撕碎嗎

都說黑洞的引力很大,那黑洞的引力可以把原子撕碎嗎?

黑洞是指中心密度無限大、時空曲率無限高、體積無限小、熱量無限大的奇點和周圍一部分為空的天區,在這個天區范圍內是看不見的。 根據阿爾伯特-愛因斯坦的相對論,當死去的恆星崩潰時,它會聚集在一點,這里變成黑洞,吞噬掉與宇宙相鄰的所有光和物質。 那麼,黑洞的重力那麼大,可以把原子撕碎嗎?先說結論,個人觀點,黑洞可以撕碎原子。 以下詳細說明。

黑洞的重力有多大。黑洞的生成過程類似於中子星的生成過程。 一顆恆星正在准備滅亡,核子在自身重力的作用下迅速收縮,弊虛崩潰,引發強力爆炸。 核心內的所有物質一旦變成中子,收縮過程立刻停止,壓縮成緊密的星體,同時內部的空間和時間也被壓縮。但是,黑洞的情況下,恆星中心的質量大到使收縮過程無限進行,因此中子間的排斥力也無法阻止。 中子本身被擠壓引力本身吸引成粉末,剩下的是密度配衫高得難以想像的物質。 由於高質量引起的引力,接近它的物體都會被吸入。


因此,原子保持壓縮,其次抵抗重力的叫做電子簡並壓力。 這個力起因於量子理論中的泡利不相容原理。 泡非相溶的原理表明,電子整齊地排列在原子核之外,各層的數量是固定值,不能隨便添加。 所以,此時要對抗重力,就要決心讓電子好好排列,在這種狀態下,對抗重力的外向力就會起作用。當然,重力其實更殘忍,不僅電子的簡並力受不了,而且電子被推入原子核內。 這時的天體就是我們所說的中子星。 之所以這么叫,是因為電子進入原子核後,與質子反應生成中子,只有極少量的電子漂浮在中子星表面。

所以,這個院子已經不存在了,被重力破壞了。 這個時候沒有被稱為黑洞。 要成為黑洞,實際上重力會推動原子核之間的距離,間接地持續推動原子核內的質子和中子。 如果引力足夠大,這時中子星很可能變成黑洞。 所以,黑洞的形成是伴隨著破壞原子的過程進行的,也可以破壞原子核。 原子不是被撕裂的,也不是被壓碎的

Ⅳ 如果原子99.9...96%的體積都是空的,那可不可以將原子縮小呢

答案是可以,實際上把原子縮小的歷程就是恆星演化的 歷史 ,按著縮小程度的不同對應著不同質量恆星的演化。

按照標准模型,原子確實是空的,原子核只佔很少的一點地方,大概是原子體積的兩千億分之一,這已被盧瑟福α粒子轟擊金箔試驗所證實。質子和中子在克服庫侖斥力的強大核力作用下緊緊抱在一起。原子核密度很高,每立方米有10的14次方噸,質量占原子的99.96%,根據玻爾原子模型,核外電子排布在原子核周圍廣大空間的特定軌道,電子處在一系列分立的穩態上,即軌道量子化,盡管質子和電子之間有正負電荷的庫侖力,但根本不足以抵抗泡利不相容原理產生的斥雹棗力(電子簡並壓),電子不會落到原子核上,但是隨著天體物理學的發展和天文觀測水平的提高,人們發現了大量的白矮星(就是人們常說的鑽石星)。

白矮星的鑽石核心
它們密度很大,每立方米有10的7次方噸,遠遠大於普通物質的密度(每立方米22.57噸以下),這說明原子已被大大的壓縮了,但還沒有達到每立方米10的14次方噸的原子核密度,這說明原子中的電子已脫離軌道成為自由電子,這種自由電子氣體將盡可能地佔據原子核之間的空隙,從而使單位空間包含約物質大大增多,密度大大提高了,相當於壓縮了原子。形象點說,這時的原子核是「沉浸在」電子之中,但電子還並沒有進入原子核。

1928年印度裔美籍科學家錢德拉塞卡計算出白矮星的上限為1.44個太陽質量,超出這個上限,恆星自身的引力將大於電子簡並壓(此時恆星熱核反應的燃料耗盡)而把電子壓進原子核中的質子,使質子變成中子,壓縮掉原子的剩餘空間,整個恆星變成完全有中子緊密組成的中子星,密度大得驚人,達到每立方米為10的14次方噸到15次方噸,此密度也就是原子核的密度。

地球如果被壓縮成中子星,直徑會變為22米。至此原子意義上已經不存在了。原子的空間被全部壓縮掉。恆星收縮為中子星後會因為角動量守恆導致自身高速旋轉並發出脈沖信號,因此中子星又叫脈沖星,由於它具有穩定的頻率和亮度,科學家常常用它來導航和測距,中子星成為宇宙間的「燈塔」。

當然中子還可以壓縮,因為中子還不是基本粒子,1936年原子彈之父美國物理學家奧本海默發現中子星的上限為3.2個太陽質量,超出這個上限,恆星的引力大於中子簡並壓而繼續收縮,最終有兩種歸宿,一種是經過無限坍縮形成我們熟悉的黑洞,變成一個密度無限大、時空曲率無限高即體積無限小的「奇點」,至此原子被真正縮小沒了;

另一種歸宿是形成介於中子星和黑洞之間的所謂「誇剋星」,這是近年來人們提出的理論上的星體。

至此,我的回答完畢,歡迎評論。

豈止是可以,簡直是太可以了,宇宙中無時無刻不在發生這樣的事情。

我們知道,原子是由緻密的原子核和其外圍的電子組成的。1909年,著名物理學家盧瑟福用α粒子轟擊金箔時,發現大部分粒子都能穿過金箔,只有少部分會被彈回。由於α粒子帶正電,遇到帶正電的原子核才會彈回,這說明 原子核非常小, 原子內部原來是空空如也的,電子在很遠的軌道上圍繞原子核運轉,就像太陽和行星一樣。當然這種原子的太陽系模型並不準確,不過原子內部空間極其空曠卻得到了實驗的完美驗證。

原子核周圍的電子形成電子雲,根據泡利不相容原理,兩個電子不能占據相同的量子態,這樣會產生一種被稱為電子簡並壓力的力量,阻止原子被進一步壓縮。小於1.4倍太陽質量的非旋轉恆星,在其生槐肆飢命演化的末期,由於內部核聚變停止,無法產生熱量來對抗引力的坍縮,原子的電子雲外殼會被壓碎,電子成為原子核之間的自由電子氣體,形成大小為太陽半徑0.008到0.02倍的白矮星(地球的半徑是太陽的0.009倍),密度驚人。

超過太陽質量1.4倍的恆星,在其生命演化末期,電鉛返子簡並壓力也不足以阻止重力的進一步坍縮,電子就會被壓進原子核,和質子結合形成中子,恆星也會變成一顆中子星,半徑只有數公里到20公里,密度則更是大得驚人。

演化末期坍縮核心質量超過太陽3.2倍的恆星,連中子之間的簡並壓力也不足以抵抗重力坍縮了,恆星就無可避免會坍縮成為一顆黑洞。

所以原子不但可以縮小,而且可以縮得很小很小,甚至一不小心就會縮沒了(進入黑洞的奇點)。

可以,原子可以被縮小。或者更准確地說,原子可以被壓縮。中子星上的原子就在被不斷壓縮。

原子由質子、電子和中子組成。質子帶正電,電子帶負電,中子不帶電。質子和中子集中在原子的中心區域,組成原子核。電子則以概率密度分布在原子核周圍並繞核運動,被統稱為電子雲。

原子核中的中子相對穩定,但游離在原子核之外的自由中子則會經過β衰變變成一個質子和一個電子。所以,一個中子可以由一個電子、一個質子和一個電子中微子組成。電子簡並壓力可防止正常物質完全由中子組成,正如泡利不相容原理所表明的那樣,電子可以存在於電子雲中,但電子卻不會占據同一個位置,或者更准確地說法應該是,電子不會處在相同的量子狀態。這意味著,當電子的概率密度減小時,即壓縮原子時,電子的簡並壓力會增大,從而阻止物質壓縮。

就像這樣,中子星將所有的原子緊緊地擠壓在一起,每個原子沒有任何多餘的空間,所以整顆中子星就像一個巨大的中子,這也是中子星這個名字的由來。也正因為中子星在有限的空間里包裹進了盡可能多的物質,所以每顆中子星的質量都很大。但由於電子簡並壓力的存在,中子星不會發生進一步的坍縮。但是,如果中子星的質量不斷增加,超過了奧本海默-沃爾科夫極限,那中子星就會最終坍縮成一個黑洞。

准確的說所有物質都是空的,物質其實就是力場,也就是各種力的影響范圍。繼續向下探尋發現,原子核也是空的,質子也是空的,誇克也是空的……一級級的力場被壓縮就是太陽,白矮星,中子星……黑洞,中間肯定有誇剋星,黑洞也不是一種,不同的壓縮形成不同的黑洞,黑洞吞黑洞最終宇宙壓縮成沒有質量沒有空間沒有時間的奇點

首先糾正一個概念,我們所感受到的體積其實是力場,我們穿不了牆是因為牆對人的電磁斥力作用,並不是有什麼實在的東西填滿了牆。而電子,質子這些基本粒子的所謂體積來自於不確定性原理,越小的體積會導致能量增大,而這也是所謂電子簡並壓力,中子簡並壓力的來源。不確實性原理其實是阻止物質不能被壓縮到奇點的本質原因,因為體積無窮小意味著能量無窮大。另外在弦理論里,電子誇克這些基本粒子其實都是弦的振動,弦本身是空間的捲曲,所以在微觀里其實也沒有什麼實在的體積,都是能量的表現形式罷了。我覺得借用中國的陰陽觀念來理解這個比較方便,所謂陽是指能量的擴散態,表現為擴散的空間,陰指能量坍縮態,空間坍縮成弦,振動形成基本粒子,構成物質。所謂的力是指陰陽相互作用,例如引力是因為陰性的物質有質量,造成陽性空間的扭曲,產生了引力。陰陽平衡就是說能量不能都擴散成空間,這樣就空空無物了,也不能都坍縮成物質,這樣會變成黑洞,回到宇宙奇點。宇宙會坍縮或膨脹其實就是能量這兩種陰陽屬性的作用,從這點看古人畫的太極圖確實反映了宇宙的根本運行規律。

答:當然是可以的,甚至在「原子核」中都是非常空曠的,一樣可以被壓縮,但需要非常高的壓力才行。

對於一個原子,原子核直徑只有整個原子直徑的百萬分之一,電子和原子核之間是空的。

原子核帶正電荷,電子帶負電,量子力學使得兩者不能彼此接近,電子的排列規律,遵循著量子力學中的泡利不相容原理。

那麼我們有辦法,壓縮電子和原子核之間的間隙嗎?

答案是肯定的!

目前唯一的方式就是通過引力,引力是四種相互作用中最弱的,但是引力有個特點,就是不限距離和質量,只要有足夠的質量,就能產生足夠強的力。

當一顆超過8倍太陽質量的恆星,在末期的時候,因為核聚變減弱,使得核聚變產生的力量無法抵抗引力的力量,於是發生超新星爆炸。

這時候,恆星內核的原子將被瞬間壓碎,電子墜入原子核與質子中和,變為中子;被壓碎的原子只剩下原子核,而且是只有中子的原子核。

這些被擠到一起的中子,組成了中子星,這時候泡利不相容原理阻止了中子繼續塌縮,中子簡並壓力對抗著強大的引力。

如果恆星質量更大,那麼在超新星爆炸時,中子簡並壓力也將無法抗衡引力,原子被壓碎後,中子也將繼續被壓碎,形成誇剋星。

當然,如果引力繼續再大,那麼誇克也將被壓碎,形成可怕的黑洞。

原子是由原子核和電子組成,原子的幾乎全部質量集中在原子核上。按照盧瑟福的原子模型,電子在原子核外圍著原子核轉動。

原子沒有「外殼」,在經典的原子模型以及玻爾的舊量子論中,電子的軌道半徑決定了原子的半徑。

以玻爾的氫原子模型為例,基態時氫原子的半徑最小,約為0.53乘以十的負10次方米。當氫原子中的電子從n=1的狀態躍遷到n=2的狀態後,半徑變為基態的4倍;躍遷到n=3的狀態後,半徑變為基態的9倍。射電望遠鏡還能夠觀察到氫原子的n為100以上的能級向附近低能級躍遷時釋放的電磁波,能級n=100的氫原子,其半徑是基態時的10000倍,達到了微米的數量級。

玻爾的模型只能描繪最簡單的氫原子光譜,連氫原子光譜的精細結構都解釋不了。到了量子力學中,電子已經沒有了軌道的概念,可以認為電子分布在原子內部的整個空間中。電子在不同位置出現的概率是不一樣的,按照概率的大小可以繪出電子雲,電子雲密的地方表示電子出現的概率大,電子雲疏的地方表示電子出現的概率小。

跳出能級的概念去縮小原子也是可以的,宇宙中就有很多這樣的星球。一個典型的例子就是中子星,質量大一些的恆星晚年會在萬有引力的作用下塌縮成一個半徑比較小的中子星。強大的引力將電子壓到原子核內,使電子和質子結合成中子,這樣的星球就是中子星。中子星的密度很大,米粒大小的中子星物質質量就可能高達數萬噸甚至更高。

這個問題應該這樣講,原子的體積從來都不是確定的,不同的環境中,它的體積實際上會變化很大,但看了一些朋友的答案,大都把原子的體積設定為固定的了,而對它的縮小則是從白矮星,中子星方面去講怎樣縮小,其實縮小原子沒那麼費勁,我們平時就經常做這樣的事情。

我們以氫原子為例,氫原子是宇宙中數量最豐富的原子,它們不單存在於恆星中,也大量存在於宇宙空間中,而在星際空間中飄盪的單個氫原子,它的體積很可能比上述的舉例還要大,但是把它放到不同的環境中,它的體積將會發生不同的變化,比如我們將氫氣擠壓到氫氣球裡面,或者也可以用給自行車打氣打比方,當我們將打氣筒中的空氣向下壓縮的時候,原子間的距離就會被壓縮,相應的原子的電子與原子核的距離也會被壓縮一些,只是幅度比較小罷了,但是肯定會有一些變化的。

我們平時也會看到很多物理和化學現象,比如加熱或者冷凍,或者某些元素的化合現象,他們都是在原子層面的狀況改變,也會在一定程度上改變原子的體積。

我們再說氫原子,它的體積的不同在木星上體現的比較明顯,木星有著豐富的氫元素,它的大氣層中也有大量的氫元素,隨著木星大氣層從表層到底層的深入,其中氫原子的體積就在不斷的縮小中,木星大氣層的底部有液態氫的海洋,這里的氫原子的體積就會比木星大氣層中氫原子的體積小很多,而液態氫的海洋下面是金屬氫,原子體積相對液態氫又會小一點。

下面我們這到太陽的內部去看一看,在這里,體積更小的氫原子會由於高溫高壓的作用被合成為氦原子,當太陽演化的老年的時候,氫元素被消耗殆盡,碳和氧元素唱主角,由於壓力不足以繼續進行核聚變,太陽將成為一顆白矮星,其自身巨大的引力將促使電子在原子核之間流動,原子的體積就非常非常小了。

但更牛叉的是中子星,當原始質量在太陽的8到30倍之間的大質量恆星發生超新星爆發的時候,巨大的壓力會將電子直接壓到原子核的質子裡面,形成一顆中子,那麼如果這時候我們再以前面的比方來形容原子的體積,實際上它已經從我們所說的常態下的直徑60公里大小變成了直徑1米大小,變化不可謂不大吧。

不過最厲害的還是黑洞了,他可以將這個直徑1米大小的球體繼續壓碎,具體能壓到有多小?還沒有人知道。

當然可以壓縮原子,而且,神奇的宇宙空間就存在著這么一種由壓縮的原子核所組成的天體,也就是中子星。

中子星是由恆星引力坍縮發生超新星爆炸之後所產生的。在中子星里,電子被壓縮在原子核里,整個中子星由原子核緊密地擠壓在一起。簡單一點地說,中子星就是一個巨大的原子核,密度也就是原子核的密度,約為每立方厘米8 10的13次方克至2 10的15次方克之間,相當於每立方厘米的質量為8千萬到20億噸,是水的密度的一百萬億倍。

假如將地球壓縮成中子星物質,地球的直徑只剩22米。半徑十公里的中子星質量相當於太陽的質量。假如人類到了中子星上,只需0.001秒就結束一切。

物質由什麼組成?可以說基本元素,比如分子、原子;我們知道原子核和電子構成了原子,原子核又分成質子和中子;這類粒子還能在細分嗎?現在研究又發現了更小的粒子,諸如光子、誇克,它們還能再細分嗎?現代量子力學又提出波粒二象性,也就是它們不單單是粒子的存在,還有某種范圍的波動。當再深入 探索 的時候,你會發現:即便無限微小的粒子,也都是由振動構建。特定的振動頻率決定著事物形式(形勢)的特定呈現,然而振動不是恆定的,由這基本單元構建的一切事物和現象皆如海中泡沫,不斷生起不斷幻滅。

物質的本質是能量,能量的本質是振動,振動由於不同的振動態或者頻率,便生成了宇宙間所有可見、不可見的無限事物和生命。宇宙萬物生靈皆有振動所構建,每一件事物都有各自特定的振動態(亦即所稱的能量場域。即使極其細微的粒子,諸如光子、誇克也具有某種波動形式),而振動頻率的相互轉換,決定著事物形勢(形式)的轉變,這便解釋了世間一切事物皆有無常性。能量,從某種角度上概括起來分兩塊:動能和勢能。動能,即事物的應用,顯現或開發的能量;勢能,事物潛藏的能量,潛能無窮盡。動能和勢能,揭示了事物的陰陽二屬性,但其本質無差別,是一體兩面,如同大洋中漂浮的冰山,顯露的水面一角和潛藏於水面那巨大的,才是完整一體。然而,我們所見的物理宇宙,宇宙中可理解以及尚未理解的一切,終究也只是幻象一場,只不過是從「空性」之內、「無極」之中衍生出來的變貌,是「一」所生的二、三以至萬物。萬物生靈同根同源,一體相生,皆源自同一個「智能無限」。所以,引用一句古老的哲學:「只有一個生命,但透過眾形式予以呈現;只有一個我,但透過眾我予以呈現;只有一個愛,但透過眾愛予以呈現。生命就是我,生命就是愛,所以,生命、我、愛是合一的。」

Ⅵ 黑洞引力那麼大,可以把原子撕碎嗎

宇宙間引力最大的天體類型就是黑洞了,它是唯一能讓秒速30萬公里的光都無法逃脫的事物,任何物質來到它的面前,都會瞬間被它秒成渣渣。

上面提到的幾種大密度天體中,相比較而言,通俗的講白矮星相當於悔好碧是密集擠壓的無數原子核,中子星則可以看作是一個巨大的原子核,只是這個原子核是個中子團而已,但是誇剋星就更小了,我們可以把它認作是一個巨大的中子。那麼黑洞呢?

一般認為黑洞的物質都集中在理論上認為存在的奇點上,這個奇點的體積有多小呢?數學上認為體積為0,這無疑會讓人無法相信,其實不但是我們普通人難以理解,很多科學家也難以相信,所以常常把黑洞的奇點解釋為體積無限小而密度無限大,在這個小小的奇點上,我們通常所講的基本粒子都將難以正常存在,那裡的一切還都不為人知。

Ⅶ 物質可以無限壓縮嗎

補充樓上,理論上也不可以,黑洞恆星是坍縮形成的,黑洞只是把原子外層的空間壓縮了,把原子核堆在脊配一塊而已。如果笑肆把原子核壓櫻升指散開,或者更細化,那就不是傳統意義上物質了。原子是保持物質屬性的最小粒子

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