核弹爆炸速度米/秒(核弹爆炸多少能量)
导语:2亿吨核弹威力的人体炸弹冲向中子星,其速度能达到光速吗?
有一位网友想了解在中子星表面极其强大重力条件下,落向表面的物质速度有没有可能达到甚至超过光速。
知道现代物理学几个基本法则的同学都知道,在我们所认知的这个世界,光速是一条红线,凡有静质量的物体无法达到光速,更不可超越,中子星上当然也不例外。那么中子星的重力和速度关系是怎样的呢?我们一起来讨论一下。
中子星表面重力极大,一颗典型的中子星表面重力加速度约为g=10^12m/s^2,而地球表面重力加速度为g=9.807m/s^2,也就是中子星表面重力是地球的约万亿倍。
尽管如此,其表面逃逸速度也达不到光速,一般会达到光速的50%以上,也就是每秒15万公里以上,这已经是非常惊人的了。
在这样的重力下,如果一个70公斤的人被中子星的引力捕获,将以每秒15万公里以上的速度冲向中子星,形成的冲击力可达到2亿吨核爆威力,相当于4颗人类制造最大氢弹~5000万吨级沙皇炸弹同时爆炸,如果按照轰炸广岛的原子弹计算,相当于15000多颗!
这可是宇宙中最厉害的人体炸弹哈。
中子星是一种极端的天体,直径只有20公里左右,却浓缩了太阳质量的1.44倍以上。要知道太阳直径为139.2万公里,其表面逃逸速度只有617.7公里。由此可以看出天体浓缩得越小,其表面就越接近中心质点,引力重力就越大;如果缩小到其史瓦西半径以内(事件视界以内),引力就会变得无限大。
这个时候那里的逃逸速度才会大于光速,一旦掉入其中的物质当然也就会达到或超过光速。
但天体浓缩到这种状态已经不是我们世界的东西了,而是一个超时空的东西,人类无法认知。
这种天体就是黑洞。黑洞的实质是中心一个无限小的奇点,已经没有体积。在奇点的周围形成一个被引力场无限控制的空间,这个空间的大小与质量成正比,这个空间就是这个天体质量的史瓦西半径,其计算公式为:Rs=2GM/c^2
其中Rs为天体的史瓦西半径,G为万有引力常数(G=6.67×10N·m/kg),M为天体的质量,c为光速。
一个1.44倍太阳质量的中子星,其史瓦西半径约为4.3公里,而一般中子星半径都在10公里以上,这个体积范围还远远大于其质量的史瓦西半径。这样中子星不可能形成抓住光速的引力场,受其引力拉扯掉到其上面的物质当然无法达到光速。
因此在中子星重力场影响范围内,物质运动依然遵循爱因斯坦光速不可超越理论,无法达到光速,更无法超越光速。
就是这样,欢迎讨论。
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