回覆列表
  • 1 # 使用者8832752176005

    不妨做一個估算:假設存在一個1.5倍太陽質量、半徑7.5e8m的孤立恆星,最終變成了中子星。已知中子的質量mn≈1.675e-27kg,中子的半徑r≈1fm,所以可以估計中子星的密度ρ為10e17~18kg/m³量級,不妨取ρ=5e17kg/m³,從而可以解出這個中子星的半徑約等於11.3km。首先,容易算出其史瓦氏半徑約為2.2km,所以這並不是坍縮成了黑洞。另外,太快的自轉會不會產生太大的離心加速度,也必須要考慮。在變成中子星的過程中,透過角動量守恆(質量不變),可以得出整個過程中恆星的半徑平方與自轉週期的比值為定值(假設其形狀一直保持為球體);如果這個恆星在變成中子星之前的自轉週期T0≈50天,那麼變成中子星後,其自轉週期T≈9.8e-4s。如果將這個中子星當做球體計算的話,這個自轉在赤道上會產生4.6e11m/s²的離心加速度;不過幸運的是其表面附近的重力加速度有大概1.6e12m/s²,所以這個中子星至少是可能存在的,不過太大的自轉速度依然會導致其嚴重變形。不過作為估算,我們依然可以將其視為球體。這個中子星的質量約為太陽的1.5倍,半徑11km,先假設不涉及相對論效應,可以直接套經典物理的公式算出其第二宇宙速度為√(2GM/R)≈1.9e8m/s,這個速度已經是相對論速度了,所以應該考慮相對論效應——相對論效應只會讓這個值更小。而無論是否考慮相對論效應,這個值都沒有超過光速。當然,直接從相對論的角度更容易解釋,可以直接說物體速度接近光速時動能趨於無窮,而中子星能用於轉化為物體動能的引力勢能是有限的(中子星是有大於史瓦氏半徑的半徑的),所以物體即使從無窮遠處落向中子星表面,最終也不會超光速。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 沒有生過小孩可以上避孕環嗎?