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宇宙中原子核堆叠的范围:超越太阳系的巨大

时间:2024-03-25 12:29:38

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宇宙中原子核堆叠的范围:超越太阳系的巨大

“宇宙中所有原子核叠起来有多大?不如太阳系大,但它范围超过宇宙”这一题目引发了人们对宇宙中原子核数量的想象和探索。原子核作为物质的基本构成单位,其数量之多令人难以想象,但它们集合在一起的规模却并非无限。相比于太阳系的宽广范围,所有原子核叠在一起的体积显得微不足道。然而,这一叠放在整个宇宙中却超越了人们的想象。这个超大规模的概念引发了对物质和宇宙本质的思考,挑战着我们对宇宙尺度的理解和认知。人们对这一主题的探索带来更深层次的疑问和理论,也为科学和宇宙探索打开了新的门窗。

这是一个非常有趣的话题,整个宇宙的原子核一个个都挨在一起,这将是一个如何的天体哈,当然事实上并不会存在这样的天体,但我们可以来讨论下假如存在这样的天体会如何!

可观测宇宙大约为930亿光年,整个可观测宇宙大约有10^80个原子,那么一个个原子核大约有多大呢,这好像是一个问题,因为是原子核堆积在一起?

一、原子核堆积在一起的是什么物质?

我们都知道决定元素属性的是原子,如果是氢原子那么组成氢元素,如果是铁原子那么组成的将是铁元素!请问是什么属性决定了氢原子直接的差异?

原子的属性有原子核中的质子决定

一个质子的是氢元素,两个质子的氦元素……二十六个质子的是铁元素,不同的中子数则决定同一种元素的同位素,它并不能决定元素的种类,但它会决定元素的活跃度,比如会因为衰变而成为另一种元素。

质子与质子以及中子之间是由强作用力结合在一起的,但在正常情况下电子与质子与中子并不能在一起,因为泡利不相容原理,多颗电子并不占据一个量子态,因此它们在正常条件下都围绕在原子核周围以电子云模式存在!

但在巨大压力的作用下,电子是可以被压入原子核与质子中和成中子,成为一个个中子挨着的状态,这就是传说中的中子星物质!

二、所有的中子都挨在一起有多大?

为什么把电子和质子丢了?如上文所说无限靠近的电子将和质子中合成中子,因此宇宙中剩下的都是中子,那么将这些中子都结合在一起有多大呢?

中子星的密度为10^11千克/立方厘米,而整个可观测宇宙的质量的其中一个数据是3.4 x 10^54千克!

那么这个球体的体积是: 3.4 x 10^43 立方厘米

即 3.4 x 10^37 立方米

如果是一个球体的话,半径大约为:200.9695亿千米的一个球体!

200亿千米大概是多大?我们来看一张图便可知!

1979年出发出发的旅行者1号,截至到11月时它距离地球月216亿千米!刚好和这个中子组成的球体差不多大,也就是说这可中子球的直径并没有超出太阳的日球层多远!但广义上的太阳系以奥尔特云为界,直径达一光年!

三、假如这些物质都堆积在一起,会是什么天体?

其实超过奥本海默极限的中子星就坍缩为黑洞了,根本不可能累积到那么大,不过我们倒可以来计算下这个质量坍缩后的黑洞视界有多大!

根据上述公式,计算后的史瓦希半径高达:486.7亿光年,这和可观测宇宙的半径非常接近(可观测宇宙其中一个数据是半径465亿光年),当然这也是我们生活在一个黑洞里的原因由来!因为我们在黑洞的视界内,因此即使我们以光速都无法逃离这个处在视界内的宇宙!这个好玩的话题居然带出了黑洞宇宙话题,实在比较有意思!

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网友评论
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显示评论内容(2)
  1. 完美科技2024-04-04 12:29完美科技[北京市网友]175.147.239.8
    让人惊叹是我们知道宇宙还有这么多未知处。这个超越太阳系巨大原子核堆叠范围又是哪些神秘力量让它存在于宇宙间呢?
    顶3踩0
  2. 叶若涵2024-03-30 12:29叶若涵[江苏省网友]103.241.221.29
    这真是太神奇了!想象在无限广阔宇宙中有着比我们想象中更加壮观原子核堆叠。简直是让人惊叹不已!
    顶1踩0
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