“重力”是超级无敌的存在吗?为什么“重力”会引起恒星坍塌,直至成为黑洞?
“重力坍缩”或者说“引力坍缩”是形成黑洞的唯一原因,当然我们常见的天体诸如中子星、白矮星甚至恒星与行星都是“引力坍缩”而成,而不是什么强作用力或者弱力或者电磁力的相互作用,但四种基本作用力中,引力其实是最小的,那么为何这种最小的作用力造就了世上最恐怖的天体呢?
在了解引力为何有如此巨大的力量之前,我们来简单分析下几种基本作用力!
一、强作用力
这是四种基本作用力种最为强大的力量,但比较好玩的是它的作用距离非常短,仅仅在10^-15-10^16M的范围内作用,大于这个距离就没有效果了!
二、电磁力
原子与原子结合之间的力,我们接触到固体等能成块就是电磁力的作用!
在这里必须要中断下继续介绍基本作用力,第一种强作用力的力量非常强大的,比如质子与质子以及与中子之间的结合力量是非常难打破的,传说中的“水滴”表面就是强作用力材料制成,但事实上有一个非常有趣的现象,理论上原子核都是中的质子和中子都是强作用力束缚住的,但当中子与质子过多时候,比如92号的铀元素,因为强作用力并不能无限叠加,超出其作用范围就会被质子之间的电磁排斥力(都带正电)所抗衡,当这个质子球球越多,那么其不稳定就会越甚!因此92号以及以上的放射性元素都会衰变,比如118号元素甚至毫秒级即衰变成116号元素了,很快又将衰变成114号元素……
简单的说最强大的两种力,强作用力和电磁力都无法成为推动黑洞的作用力,因为它们会打架!
三、弱作用力
这是倒数第二、作用距离第一短的作用力,它只作用于电子、夸克层子、中微子等费米子,这是有选择性的,它胃口不好,挑食!
四、引力
最后只剩下了啥都不挑的引力,因为即使是无限远距离的电磁力在同种电荷的作用下依然是排斥的,所以担当坍缩出黑洞的大任就落到引力身上了!引力尽管非常微小,但它作用距离无限,这是第一,第二,力量不够数量来凑,当逐渐因引力聚集到一起的物质最终将会变成极其庞大的一个天体,那么超过电子简并力只是一个时间问题,这是形成变态天体的第一个关键!
1.电子简并力:根据泡利不相容,两个或两个以上的粒子同时处于相同的单粒子态,所以电子并不能叠在一起得到超级压缩的物质,这就是白矮星对抗坍缩的力量来源,但很抱歉这不是四种基本力!而压垮这个极限是钱德拉塞卡极限!也就是白矮星超过1.44个太阳质量
2.中子简并力:和电子简并力一样,这是引力坍缩下电子进入到原子核内部和质子中和成了中子,它是中子星对抗引力坍缩的法宝,当然终有一根稻草将压垮骆驼!这根稻草的极限是恒星坍缩时候内核大于3.2个太阳质量!
3.传说中存在夸克星 但很可惜并没有实际观测到这样的天体,所以我们假定它存在
4.引力战胜了一切 成了宇宙中BUG一样存在的黑洞!此时,物质世界所有的力都崩溃了,最弱鸡的引力成了笑到最后的王者!
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