专栏名称: 宇宙解码
宇宙起源,黑洞,虫洞,多维空间,相对论,量子力学,地外文明,迷失古迹,不解之谜,科技前沿。
目录
相关文章推荐
科普中国  ·  胆固醇“居高不下”?坚持这样做,血脂悄悄降 ·  23 小时前  
科学网  ·  《科学》(20250131出版)一周论文导读 ·  3 天前  
宇宙解码  ·  古人为什么说“天倾西北,地陷东南”呢? ·  4 天前  
51好读  ›  专栏  ›  宇宙解码

你敢相信吗,如果把水无限加压,它最终会变成一颗黑洞。

宇宙解码  · 公众号  · 科学  · 2024-12-12 20:28

主要观点总结

这篇文章主要探讨了水在不同压力下的变化。随着压力的增加,水的性质会发生显著变化,包括密度增加、变成固态、发生电离变成等离子体、表现出金属态,最终可能形成中子星甚至黑洞。

关键观点总结

关键观点1: 水在1000倍大气压下的变化

水在加压到1000倍大气压时,密度增加5%,和马里纳亚海沟最深处的海水相当,但外表没有明显变化。

关键观点2: 水在更高压力下的变化

随着压力继续增加,水会变成固态、等离子体、金属态,最终可能形成中子星。

关键观点3: 金属氢的特性及价值

金属氢蕴含巨大能量,是同质量TNT的30至40倍,是优质的火箭燃料。科学家推测大型气态行星核心可能存有金属氢。

关键观点4: 压力更高的条件下的水的转化

在更高的压力下,水会发生聚变反应,生成氦、锂、铍、硼、炭、氧等元素,最终聚变成铁。进一步加压,铁原子会转化成中子,形成中子星。

关键观点5: 中子星与黑洞的形成

继续加压会使中子星突破奥本海默极限,向内无限坍缩,最终可能形成宇宙里最可怕的黑洞。


正文

    把水加压到1000倍大气压,一平方厘米的水等于被压上了100公斤的重物,此时水的密度增加了5%,和马里纳亚海沟最深处的海水差不多,但从外表上看起来并水的样子没有什么变化。


    把水加压到10万倍大气压,水分子靠近连接到一起,水就变成了固态,但这并不是冰。

    把水继续加压,机械能转换为内能,水的温度持续升高,当压力增加到大气压的100万倍时,温度极高的水分子就会发生电离,水就变成了等离子体,现在传统意义上的水就消失不见了。

    把水加压到1000万倍大气压,水就表现出了金属态,其中的金属氢是人类梦寐以求的物质,同质量的金属氢蕴含的能量是TNT的30至40倍,是非常优质的火箭燃料,而且金属氢还是一种室温超导体。


    在2017年,国外的一个研究团队将氢气冷却到接近绝对零度,用比地球中心还高的压力对其进行压缩,成功得到一小块金属氢。科学家推测,在类似于木星的大型气态行星核心,应该存有大量的金属氢

    把水加压到3000万倍大气压,此时水的压力和太阳内部相当,氢原子在超强压力的作用下开始发生聚变,并释放出海量的能量,随着聚变持续进行,氢原子变成了氦原子,氦又不断变成了锂 铍 硼 炭 氧等元素。

    等一直到聚变成铁,核聚变反应就进行不下去了。

    把水加压到一万亿亿倍大气压后,铁原子外围的电子就被压进了原子核,形成了中子。此时,水就变成了中子星。


    两个花生粒大小的中子星就重达10亿吨,宇宙中体积最小的中子星质量大约是地球的48万倍。





请到「今天看啥」查看全文