“重力”是超級無敵的存在嗎?為什么“重力”會引起恒星坍塌,直至成為黑洞?
“重力坍縮”或者說“引力坍縮”是形成黑洞的唯一原因,當(dāng)然我們常見的天體諸如中子星、白矮星甚至恒星與行星都是“引力坍縮”而成,而不是什么強(qiáng)作用力或者弱力或者電磁力的相互作用,但四種基本作用力中,引力其實是最小的,那么為何這種最小的作用力造就了世上最恐怖的天體呢?
在了解引力為何有如此巨大的力量之前,我們來簡單分析下幾種基本作用力!
一、強(qiáng)作用力
這是四種基本作用力種最為強(qiáng)大的力量,但比較好玩的是它的作用距離非常短,僅僅在10^-15-10^16M的范圍內(nèi)作用,大于這個距離就沒有效果了!
二、電磁力
原子與原子結(jié)合之間的力,我們接觸到固體等能成塊就是電磁力的作用!
在這里必須要中斷下繼續(xù)介紹基本作用力,第一種強(qiáng)作用力的力量非常強(qiáng)大的,比如質(zhì)子與質(zhì)子以及與中子之間的結(jié)合力量是非常難打破的,傳說中的“水滴”表面就是強(qiáng)作用力材料制成,但事實上有一個非常有趣的現(xiàn)象,理論上原子核都是中的質(zhì)子和中子都是強(qiáng)作用力束縛住的,但當(dāng)中子與質(zhì)子過多時候,比如92號的鈾元素,因為強(qiáng)作用力并不能無限疊加,超出其作用范圍就會被質(zhì)子之間的電磁排斥力(都帶正電)所抗衡,當(dāng)這個質(zhì)子球球越多,那么其不穩(wěn)定就會越甚!因此92號以及以上的放射性元素都會衰變,比如118號元素甚至毫秒級即衰變成116號元素了,很快又將衰變成114號元素……
簡單的說最強(qiáng)大的兩種力,強(qiáng)作用力和電磁力都無法成為推動黑洞的作用力,因為它們會打架!
三、弱作用力
這是倒數(shù)第二、作用距離第一短的作用力,它只作用于電子、夸克層子、中微子等費米子,這是有選擇性的,它胃口不好,挑食!
四、引力
最后只剩下了啥都不挑的引力,因為即使是無限遠(yuǎn)距離的電磁力在同種電荷的作用下依然是排斥的,所以擔(dān)當(dāng)坍縮出黑洞的大任就落到引力身上了!引力盡管非常微小,但它作用距離無限,這是第一,第二,力量不夠數(shù)量來湊,當(dāng)逐漸因引力聚集到一起的物質(zhì)最終將會變成極其龐大的一個天體,那么超過電子簡并力只是一個時間問題,這是形成變態(tài)天體的第一個關(guān)鍵!
1.電子簡并力:根據(jù)泡利不相容,兩個或兩個以上的粒子同時處于相同的單粒子態(tài),所以電子并不能疊在一起得到超級壓縮的物質(zhì),這就是白矮星對抗坍縮的力量來源,但很抱歉這不是四種基本力!而壓垮這個極限是錢德拉塞卡極限!也就是白矮星超過1.44個太陽質(zhì)量
2.中子簡并力:和電子簡并力一樣,這是引力坍縮下電子進(jìn)入到原子核內(nèi)部和質(zhì)子中和成了中子,它是中子星對抗引力坍縮的法寶,當(dāng)然終有一根稻草將壓垮駱駝!這根稻草的極限是恒星坍縮時候內(nèi)核大于3.2個太陽質(zhì)量!
3.傳說中存在夸克星 但很可惜并沒有實際觀測到這樣的天體,所以我們假定它存在
4.引力戰(zhàn)勝了一切 成了宇宙中BUG一樣存在的黑洞!此時,物質(zhì)世界所有的力都崩潰了,最弱雞的引力成了笑到最后的王者!