中子星密度

中子星的密度有多大?中子星的密度是多少？中子星的速度是多少？中子星密度一亿吨以上，人类最先进设备能到多少？比中子星还强吗？

最容易压缩的物质应该是气体，比如水肺潜水中压缩气体瓶就是储存高压空气的，氧气瓶里的氧气是压缩的，但乙炔瓶中的乙炔是溶解在丙酮中的，还有液化石油气这些已经不能算压缩了！但无论那种，都可以高压方式储存，那么液体也固体也能高度压缩方式存在吗？分子间的距离与压缩空气或自气体能被压缩是因为气体分子的间距很大，比如标准温度下的氧气分子平均距离为3纳米，而一个氧分子的大小约为0.3纳米，因此从理论上来看，氧气可以被压缩一千倍，但实际上常规氧气瓶的压力上限为15Mp(兆帕)换算为大气压就是147个大气压，也就是被压缩了147倍，民用氧气压缩储存，这已经是极限了！液体比如水分子之间的间距就已经极小了，而且水有一种奇特的性质，它在高温和低温时都会膨胀，这使得它在地球上适合生命存在，因为水结的冰如果比水密度大，那估计就完蛋了，冰将会沉到海底，慢慢整个海洋都会结成冰！而冰浮在水面上，阻止了水进一步结冰，水下生命得以保存。

但水就很难压缩了，那一点点间隙，理论上在100MPa的压力下，水的体积可以被压缩约4%，马里亚纳海沟最深处斐查兹海渊底部的水压差不多就是这个压力，所以那里的水真的会被压缩了！正因为这种特性才可以做成水压机，和油压机中的介质油脂具有同样的效果，它们都是属于分子间隙极小的液体。

水压机的结构当然固体比液体更甚，所以在人类的这点微末道行下，液体和估计都不可能被大幅压缩，即使我们常见的锻打，也仅仅是消除应力，晶粒细化和消除缺陷而已！如果才能做到压缩固体现代科技已经能做到将黑不溜秋的碳加工成金刚石，也就是俗称的钻石，碳的密度1.8g/立方厘米，而金刚石的密度则是3.52g/立方厘米，几乎就提高了一倍，当然这也是人类能够达到的极限了，再高就只能实验室里达到了，比如爆炸瞬间的高温高压，以及激光冲击在物质表面是局部产生的高压，当然这些都无法和氢弹爆炸时内核的压力对比！而在地球内核因为厚厚的地壳，达到了400万个大气压，这里的物质能像流体一样流动，也比钢铁还要坚硬！铁镍质的内核密度达到了10.7克/立方厘米，但其实铁的密度是7.87克/立方厘米，也就高了1/3而已，所以固体压缩是极其困难的！还能再继续压缩吗？理论上当然是可以，压缩在突破了电磁力所能支撑的极限后，就到了电子简并力的量子力学世界，原子核外部的电子围绕原子核运动时，由于费米子的泡利不相容原理，所以它们无法聚集在一起，因此当继续被压缩时，电子简并力就会对抗比进一步压缩，这就是恒星内核的白矮星物质！行星状星云的中心就是一颗白矮星它们的压力来自于引力坍缩，太阳的未来就是一颗白矮星！继续压缩将成为中子星物质突破了电子简并力极限，那么电子进入原子核，质子与电子结合形成中子，但中子也是费米子，无法取得同一基态，成为以中子简并力支撑的中子星物质。

中子星物质继续压缩可能成为夸克星物质，最后可能成为黑洞！有朋友经常喜欢问一小块中子星物质到地球上后会怎么变化，其实中子星物质就是原子核的密度，据说原子核和原子大小的差异就相当于乒乓球和体育馆的差距一样，你可以想象这个密度会增加多少倍！中子星结构但它不会解压缩，因为此时的中子星物质全部都是中子构成的物质，0号元素！脱离中子星后会变成自由中子，会在大约十分钟内衰变成质子，并且释放出0.782343MeV的能量，中子的质量大约为中子的质量是939.56MeV，亏损大约0.8‰左右的质量，各位可以计算下了，一块一立方厘米的中子星物质大约有上亿吨，这0.8‰亏损的质量也是数万吨，一克质量完全转化为能量就是广岛原子弹的能量！各位可以大概估算下，一小块中子星物质在地球上后，它所释放出来的能量到底有多大，可能以原子弹当量都不太好计算了！人类能达到的极限压缩是多少呢？人类能达到中子星内部的条件吗？可能不止！人类能产生的最大压力是在加速器内部，大型强子对撞机内部撞击时产生的压强，大约能达到宇宙大爆炸10^-12S时发生的事情，这个条件比中子星内部的条件强不知道多少倍，仅次于黑洞！不过很可惜这些都无法用来压缩宏观物质，仅仅只能用来微观甚至量子世界的科学研究。

中子星可以说是进阶版的白矮星。

中子星的密度非常大，白矮星的密度是水的百万倍，而中子星的是白矮星的上亿倍。

与白矮星一样，中子星的巨大密度源自它的形成方式。

事实上，白矮星、中子星和黑洞都是由恒星演化而来，至于是其中的哪一个，就看恒星的质量大小。

恒星是从星云坍缩而来，主要成分大部分为氢，还有少量的氦，以及微量的重元素。

在主序星阶段（占恒星生命周期的90%），恒星不断把氢聚变成氦，并释放出光和热。

在此阶段，恒星处于稳定的状态，核聚变产生的辐射压可以抵挡住自身的引力坍缩。

然而，当恒星核心的氢被耗尽时，它的平衡将被打破，核心开始坍缩，导致核心温度上高，启动了氦核聚变。

由于恒星温度进一步升高，它将会膨胀成红巨星。

如果恒星的质量小于钱德拉塞卡极限（太阳质量的1.4倍），最终恒星的外层将被剥离，中心坍缩成白矮星。

如果质量大于钱德拉塞卡极限，恒星继续核聚变直至生成铁，核反应将会中止。

然后，恒星在自身重力下突然坍缩，绕原子核旋转的电子被压入原子核中，与质子中和形成中子。

此后，恒星爆炸成为超新星，最终留下一颗中子星。

中子星是由中子简并物质组成，其强大的简并压力能够阻挡自身的进一步坍缩。

如果质量大于奥本海默极限（太阳质量的3.2倍），中子星将会进一步坍缩，最终形成黑洞。

天文学家观测到中子星的质量一般介于太阳质量的1.4至2.1倍之间。

中子星的密度极高，是水的上百万亿倍。

质量为太阳两倍的中子星，宽度仅为12公里；如果把地球压缩成中子星，直径仅为340米（中子星的密度按照原子核的来计算，3×10^17 kg/m^3）。

此外，中子星的强大引力使其表面的逃逸速度高达光速的一半。

恒星燃烧殆尽后，在引力作用下塌缩，如果质量大于1.4 个太阳，电子减并力不能支撑引力，电子就会和质子合并成中子，进一步塌缩成一个全部由中子组成的星体，所以密度会非常大，如果中子减并力还是不能支撑引力，就会进一步塌缩成黑洞