致密星是如何产生的(致密星包括)

导语：熵议125个科学问题-天文21: 致密星黑箱的终极之钥：万物理论

问题

Is it possible to understand the structure of compact stars and matter?

有可能了解致密恒星和物质的结构吗？

语病问题

可能性很低也是有，当然可能。

最喜欢抓科学家的语病了，虽然这很low。直接说我认为的正确问法：如何了解致密恒星和物质的结构？

这里的物质其实有些多余，物理世界中最致密的物质在致密星之中（不是致密恒星，我认为纠结于一些名词是浪费生命，虽然stars一般指恒星，这里翻译成致密星符合提问的目的）。

问题来了，什么是致密星。

致密星

致密星是恒星演化的终结阶段 。一颗恒星究竟最终演化为哪种致密星，主要取决于它的质量。

白矮星

依靠简并电子的压力（即电子之间的斥力）来与引力平衡。其平均密度约为 10^5 ～10^7 克/厘米^3 ， 半径几千至几万千米 。这种星简并矮星的最大质量约为1.4太阳质量，称为钱德拉塞卡极限。

中子星

依靠简并中子的压力(即中子之间的斥力）来与引力平衡。其平均密度约为 10^13 ～10^16克/厘米^3 ，半径约20千米 。中子星中子星的最大质量约为3.2个太阳质量 ， 称为奥本海默极限。之前文章提到的脉冲星就是一种高度旋转的磁中子星。

黑洞

黑洞的质量没有限制，半径为2GM/c^2，其中G为万有引力常数，M为黑洞的质量 ，c 为光速 。 一个质量如太阳的黑洞，半径只有3千米 。

如何打开黑箱

打开黑箱的方法很多，其实不一定真的用手“打开”，只要能了解其内部结构和组成即可。

最好的例子是地球，人类钻探最深的应该是前苏联的12262米的科拉超深钻孔（地球直径~6000000米）。

人类仍然能了解了地球的结构，其中一种方法就是应用振动波-地震波。

地震波传播速度会因为不同因素的作用而改变，纵波的传播介质只有固体，横波的传播介质既有固体还有液体和气体，帮助确定了地球的内部结构。地震学家莫霍洛维奇发现了地震波在地下的折射现象，在地下深度约为50公里处，因此推断这是一个地壳与其他物质的分界面。德国地震学家古登堡发现地震波在地下深度为2900公里的地方，横波消失，纵波速度下降。于是，我们又得知了一个新的分界面，即地幔和地核的分界面。为了记住他们的成就，这两个界面分别被命名为莫霍面和古登堡面。

总之，打开黑箱的方法是，可以不直接打开，让他与外部发生物理相互作用，间接推断。

说实际的

白矮星，中子星，这些星体仍然可能和外部发生作用。比如有另外的星体与他碰撞，产生振动，可以从振动信息里来研究。如果能溅出物质，甚至破碎，更好了。这些星体形成至初会也有强烈的波动。

黑洞更麻烦些，但也有可能另外一颗致密星与他相撞，由于他的重力无法短时间平静地吞噬掉所有物质，形成一些黑洞视界上的波动，这里也可能透漏出物质信息。

但黑洞里的物质状态显然超出现有物理学的理解，这些探讨意义不大。

总之，还是有可能。

理论进步：更根本的

尤其是基础物理理论可能持续进步，万物理论完备之后，我们可能用理论分析或者数值模拟就可以了。

上帝：给你一个黑箱，除了有一个几何形状，不与外界发生任何作用，你能猜出里面有什么嘛？

云智熵：我猜你个鬼

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