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一颗30公里大的中子星撞上大犬座VY那么大的岩石行星会咋样?

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大犬座VY星是已知最大恒星,其质量约为太阳的40倍,半径约为太阳2000倍,比土星轨道还大。这么大的一个东西你居然谈什么“岩质”? 开玩笑啊,宇宙里哪有那么多物质给你随便当岩石?就算宇宙里东西多,咱银河系这个小家小业的地方也不能那么奢侈啊。
我们日常生活中考虑物理问题,默认是忽略万有引力的,因为万有引力常数实在太小。但是,万有引力这个东西,一方面和距离的平方成反比,另一方面和质量成正比。质量=密度x体积。体积是尺度的三次方,如果物体的密度不变的话,一个物理体系的尺度增加10倍,其中各个物体的体积就是原来的1000倍,距离的平方变成原来的100倍——1000/100=10,即万有引力相对其他效应增加10倍。尺度越大,万有引力的效应越明显,即便对于非常稀薄的低密度物质也一样。
所以,两块石头之间不会互相吸引绕行,地球和月亮就被引力锁在一起。普通石头可以奇形怪状,直径到了上千公里就必定是球形——在引力作用下收缩在一起。等到尺度的数量级进一步增加,这堆石头(气体也一样)收缩成一个紧密小球的趋势将更强烈,会变成白矮星中子星乃至导致时空断裂的黑洞。你设想中的像土星轨道那样大的“岩石行星”必定早就收缩为一个黑洞了。
那么,宇宙里各种星体、星系的尺度那么大,为啥至今没有被万有引力变成一群黑洞呢?因为宇宙的密度太小了,星体之间的距离太大了。我们地球是个密度特别大的奇特地方。你不能用奇特地方的物质密度去设想宇宙问题。我在假设以接近光速飞行在宇宙中,不会因为撞到宇宙中的某些物质而被摧毁吗?这个问题里谈到过宇宙的空旷。
具体到到你提到的大犬座VY星,这东西质量是太阳的40倍,直径是太阳的2000倍,很明显体积是太阳的 8000000000倍,即80亿倍。密度是太阳的2亿分之一……太阳的密度是水的1.4倍,石头的1/2,和我们日常见到的东西密度差不多。这个大犬座VY星么,放到我们地球上有个更好的称呼——【真空】。实验室里一般的气泵甚至根本抽不出这么稀薄的真空。只是因为它稀薄的气体分子在高温乱撞,这才成为一颗炽热的恒星。(但这在宇宙里已经算是难得的高密度空间了)
你现在要求【大犬座VY那么大的岩质星球】,这是什么概念?是把恒星的质量增加了4亿倍!让大犬座VY的质量相当于160亿颗太阳!你肉眼能看到的满天繁星和银河加起来,也堆不出你这块石头。整个银河系几千亿恒星的质量也只够你制造50-100颗这么大的“石头”。实际上,根据一般的估计数字,银河系中央作为星系核心的黑洞不过是你这块石头这么大——但银河系的主要元素是氢,重元素很少,而氢是不能用来造石头的。整个银河系的钙硅铝铁等重元素凑起来,或许勉强够造这么一块石头。但就算你造出来,这块石头立刻就会以超出你想象的速度塌缩成黑洞。
这里说一个简单的规律:一个物体的史瓦西半径(质量集中到这个半径的球体里就会变成黑洞)与其质量成正比。太阳的史瓦西半径大概是3公里,你这个东西的史瓦西半径是480亿公里——土星轨道半径约为14亿公里——换句话说,这么大质量,这么大密度的东西根本不需要塌缩时间,它已经是个黑洞了。你如果站在你设定的这颗“岩质星球”表面,你已经身处黑洞内部。之后你会发生什么完全无法预测,因为你已经处于和我们不同的另一个时空了。任何物理学在黑洞内部都会换一套规律。即便是一颗中子星撞到这个黑洞里面,也会被瞬间吞噬。但动量守恒是放之宇宙而皆准的真理,所以你问“会发生什么?”
唯一会发生的事情就是黑洞吃掉中子星,然后因为撞击改变一点点运动方向和旋转方向。没了。
你可能会对黑洞的密度如此之低感到诧异——用石头就能堆成黑洞!但事实的确如此。你可以想象一个不太正确但很直观的几何模型——每一公斤物质制造一条“引力线”,每条引力线都从这公斤物质延伸到无穷远处,都必然穿过所有物质的共同边界。那么越多的物质聚集到一起,物质边界面上的“引力线”密度就越大。因为随着这堆物质尺度的增加,质量以三次方增长,物质边界面的面积只以二次方增长,单位边界面积的“引力线”就和尺度成正比。所以,物质越多,边界上的“引力线”密度就越大。“引力线”密度大到一定程度就会制造时空断裂,从而促成黑洞出现。很明显,尺度越大,构成黑洞的物质密度就可以越低。整个宇宙的密度虽然很低,低到每立方米也许只有一个氢原子,但考虑到宇宙尺度之大。这完全可能构成黑洞的密度,即我们这个低密度宇宙或许就是一个巨型黑洞的内部!这也是我们无法“离开”这个宇宙的理由之一。
回到最初的问题,你这里的错误不是随随便便在宇宙学中使用大犬座VY星这样的物理尺度,而是随随便便用了“岩石”这么骇人的密度。考虑到你的大脑也是一种宇宙中少见的高密度物体,我可以理解你的错误。但生活在物质如此“贫乏”的宇宙,还是要遵守中央八项规定,勤俭节约设置科幻数据,否则全宇宙的物质也不够我们玩几次的。


来自Android客户端1楼2015-04-03 23:55回复
    这更说明了大千世界不可能是球体的@拒绝者的物体


    IP属地:广东来自Android客户端2楼2015-04-03 23:57
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      2025-12-04 20:51:44
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      IP属地:浙江来自Android客户端3楼2015-04-04 02:22
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        文科生表示看不懂


        来自Android客户端4楼2015-04-04 07:57
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          IP属地:山西来自Android客户端5楼2015-04-04 08:37
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            乄X小安 [host]:星云大师:口袋没钱,心里没钱,轻松一辈子;口袋有钱,心里有钱,劳累一辈子;口袋没钱,心里有钱,痛苦一辈子;口袋有钱,心里没钱,快乐一辈子。


            来自Android客户端6楼2015-04-04 08:46
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              .


              IP属地:陕西来自手机贴吧7楼2015-04-04 09:13
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                醉了


                IP属地:湖北来自Android客户端8楼2015-04-06 00:45
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                  2025-12-04 20:45:44
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                  IP属地:安徽来自Android客户端9楼2015-04-06 08:32
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                    来自Android客户端10楼2015-04-06 08:36
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                      还分身呢


                      IP属地:广东来自Android客户端11楼2015-04-06 21:24
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                        黑洞这东东会渐渐弱化吗还有大概要几个地球的质量才能瘫成黑洞…,黑洞是一个平面还是一个无形球体…还是一个奇点?黑洞和黑洞撞了会发生什么……地球被黑洞吸了的几率有多少问完了~


                        IP属地:广东来自Android客户端12楼2015-04-07 01:49
                        收起回复
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                          来自Android客户端13楼2015-04-07 09:04
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