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  • 1 # 時空通訊
    任何事物都有一個臨界點,一超過這個臨界點,事物就會發生變化。

    這是哲學裡面的一個基本概念,叫量變到質變。量變是質變的積累,質變是量變的結果。量變是緩慢的漸進的,質變是突變,是昇華,改變了事物的性質。

    我們在平常事物中都可以體會到這一點。比如一個人的負重,你能達到200斤也壓不垮,可是你到底能承受多大呢?慢慢增加,這就是量變,一直加上去,最後再加那一點點時,你終於承受不住被壓垮了,最後你能承受的重量就是你能承受的臨界點,到了臨界點即使一點點也能夠壓垮你,形象的比喻就是最後一根稻草。

    這就是從量變到質變的過程,是不是量變很緩慢,質變很突然?這樣的例子太多了,比如試壓,測試某個物體承受壓力的耐力,壓力也是漸漸增加,到了臨界點,再增加一點點壓力,就會發生斷裂或破裂。

    人生的生老病死也是一個量的積累和質變過程,天體演化莫不如此。哲學正是從這些自然變化的特殊規律中抽象出來的一般規律,所以放之四海而皆準。中子星的變化當然也遵循這個規律。中子星遵循的質量規律有兩個,一個是錢德拉塞卡極限,一個是奧本海默極限。

    錢德拉塞卡極限是規定白矮星質量的。像太陽這樣質量一直到8個太陽質量以下的恆星死亡後會坍縮成一個白矮星。8個太陽質量以下這樣的恆星,死亡前不會發生超新星大爆炸,只會變成一個紅巨星,最終外圍氣體會散逸到太空中,留下核心部分坍縮為白矮星。

    但坍縮成白矮星的核心殘留物質質量不能超過太陽質量的1.44倍,這就是錢德拉塞卡極限~白矮星的質量臨界點。

    當白矮星質量超過1.44倍太陽質量時,其電子簡併壓就無法抗衡引力壓力,而繼續坍縮,最終成為一箇中子星。因此中子星質量下限是1.44倍太陽質量。

    中子星的上限為奧本海默極限,是中子星的質量臨界點,超過這個臨界點,中子星就會繼續坍縮成一個黑洞。這個極限目前還沒有一個準確的臨界值,一般認為在3個太陽質量左右。

    2017年,法蘭克福大學物理研究所主任盧西亞諾·裡佐拉以及他的學生們一項研究認為,非旋轉中子星最大質量不能超過2.16倍太陽質量,也就是說非旋轉中子星的奧本海默極限為2.16倍太陽質量。

    我們並非研究人員,所以完全沒有必要糾結於這些結論到底準確不準確,只要知道中子星也有一個質量上限臨界點就行了。

    如此,到了那個臨界點,你要加上一袋小麥,當然就過了這個臨界點,就會變成黑洞了。

    中子星的質量超過奧本海默極限,其中子簡併壓就無法抗衡巨大的引力壓力,就會繼續坍縮。而中子星的體積已經很接近自己的史瓦西半徑了。

    任何物體只要坍縮排自己的史瓦西半徑(事件視界)裡面,就無法遏制的向中心奇點墜落,就只能成為一個黑洞。所以中子星一旦超過質量臨界點,就會坍縮成一個黑洞。

    因此不管是到了白矮星還是中子星的臨界點,不要說一袋麥子,就是1粒麥子,也會壓垮它們,成為更極端的一級天體。不過這個精確到毫克級的臨界點是很難把握的,目前科學界沒有這個能力。

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