吃一口中子星有多難

Mandelbrot

在所有星球中，中子星不但擁有幾乎完美的球形身材，還擁有僅次于黑洞的超高密度，堪稱宇宙中難得的能量“美食”。但如果真的有誰想嘗試吃一口，要面臨的技術難度就實在太大了。

距離遠

距離我們最近的中子星RX J1856.5-3754在400光年以外。不過，這個遙遠的距離是所有困難中最小的一個。坐上接近光速的飛船，經(jīng)過數(shù)百年飛行，你終于來到了中子星。由于快速運動的相對論效應，對你來說時間只過去了幾年。與吃到宇宙中的能量美食相比，這點時間的付出還是值得的。

著陸難

你面臨的下一個困難就是在中子星表面著陸。你可以讓飛船在中子星軌道上運行，但是總要把一個挖掘機放下去挖一點中子星物質。中子星表面的重力加速度十分驚人，即使你把挖掘機從1米的高度丟下去，它也會以2000千米/ 秒的速度在1毫秒內落地，摔成一堆廢鐵。即使你有強大的火箭發(fā)動機能保證在降落時反推減速，也還需要保證挖掘機的強度足夠大，不會被巨大的重力壓成一張印度飛餅。此外，你的挖掘機還必須耐高溫，因為中子星表面溫度超過百萬攝氏度。

挖掘難

更大的困難還在后面。如果你僅僅滿足于在中子星表面挖掘，你并不會得到想象中的中子星物質，也就是一團中子。和大多數(shù)天體一樣，中子星也是分層的。外殼雖然密度也不小，物質組成卻并不稀奇，基本上就是一些電子和鐵原子核，它們是恒星聚變的最后產(chǎn)物。如果你只是想嘗嘗鐵的味道，根本不用離開地球。從星球表面越往下，中子的比例就越大。要挖到理想的中子星物質，你至少要往下挖掘超過3千米。

保持原樣難

假設你在宇宙最強挖掘機技術的支持下，成功挖到了一勺1立方厘米的中子星物質，要帶著它離開中子星，甚至回到地球，又是一個難題。中子星得以保持這種奇特的物質形態(tài)（中子態(tài)），是由于巨大的自身引力和中子簡并壓力（一些粒子因排他性而不能占據(jù)空間中的同一位置，由此產(chǎn)生的相互排斥力）的平衡。離開中子星后，引力沒有了，僅在中子簡并壓力下的這一勺物質肯定無法保持原樣，你必須把它放進一個既可以幫助其保持中子態(tài)，又能屏蔽外部引力的高科技冰箱。

最后，你克服了上面的所有困難，帶著這一勺中子星物質，再奔波400光年，回到地球。坐在餐桌前，準備享用這來之不易的美食。

抗拒引力難

如果這一塊中子星物質還保持著在中子星上的溫度，它就會讓周圍的空氣快速電離、膨脹，引發(fā)一場不大不小的爆炸。不過，相信此刻這一塊中子星物質的溫度在你的高科技冰箱中已經(jīng)降低到室溫了，所以你不用擔心燙到嘴，就放心取出來吃吧。

打開冰箱，當中子星物質出現(xiàn)在你面前的那一瞬間，你會感受到它向你散發(fā)出巨大的吸引力，召喚你不顧一切地向它撲去。你頓時覺得身輕如燕，于是騰空而起，飛向你的美食。這并不是夸張，也不是比喻。這一勺1立方厘米的中子星物質重達10億噸，重量和珠穆朗瑪峰差不多。如果你體重70千克，當你距離它1米的時候，你們之間的引力是4672牛頓，相當于476千克物質在地球上的重量。這樣的引力足以讓你向它飛過去了。

很快你就能飛過這段短短的距離，不過恐怕沒有時間把它放進嘴里，嘗到它的味道了。

我們知道引力是和距離的平方成反比的，所以你距離它越近，引力越大。當你的頭頂剛剛接觸到它的時候，你的腳底還在1.7米以外。在頭頂處，1千克的物質受到的引力是266.8萬牛頓（相當于266.8噸物質受到的地球引力），而腳底處，1千克物質受到的引力僅為23牛頓（相當于2千克物質受到的地球引力）。這個巨大的引力差會使你身體的各部分以不同的速度投向中子星物質，導致的結果就是你的身體會像橡皮泥一樣被拉長，就像人跌入黑洞時那樣。

不過這個距離太近，你無法慢慢體驗那種跌入黑洞時的“面條化”效果。很快，你就和中子星物質合為一體，均勻地分布在它的表面了。其實，如果把這個結局定義為“吃掉了”也無可厚非，畢竟中子星物質已經(jīng)在你體內了。美中不足的是，你最后還是沒能品出什么滋味。

物質穩(wěn)定難

這時候，中子星物質驚奇地發(fā)現(xiàn)自己不在中子星上面了，把所有中子凝聚在一起的巨大的自身引力已經(jīng)沒有了，所以，這一塊中子星物質決定做點什么。

中子在原子核中可以穩(wěn)定存在，但不在原子核中時，它就會進行β-衰變——通過釋放出1個電子和反中微子，把自己變成1個質子。中子的半衰期只有10分鐘。

1 個中子的質量是1 . 6 7 5 0 × 1 0 - 2 7千克，1 個質子的質量是1.6726×10-27千克，而1個電子的質量是9.109×10-31千克，1個反中微子的質量是......這個太小我們就不用管它了。比較這些粒子的質量，我們不難看出，衰變后的粒子質量小于原來的中子質量：有0.15% 的質量消失了。這當然不是什么魔術，愛因斯坦告訴我們，這些質量轉化成了能量。至于這部分能量有多大呢？根據(jù)著名的質能方程式E=mc2，在質量后面乘上一個光速的平方就行了。

β- 衰變后產(chǎn)生的質子和電子會和還沒衰變的中子組成原子，所以最后的產(chǎn)物會是一團氫和氦的混合氣體。所以，并非所有的中子都會發(fā)生衰變。我估計衰變的中子大約會有一半。那么，整個β- 衰變過程損失的質量就是1012×0.15% / 2 = 7.5×108千克，而根據(jù)質能方程，衰變過程產(chǎn)生的能量大約是6.74 ×1025焦耳。

如此可怕的能量相當于在白堊紀造成恐龍滅絕的隕石能量的6萬倍，相當于地球在12年內從太陽那里得到的所有能量的總和......

當這場威力驚人的爆炸結束，所有的熔巖、碎石和塵埃落回地面后，地球大致還是一個球形，只是，連一只跳蚤都找不到了。