神秘网

 找回密码
 立即注册
西荣魔协提供:魔术商业演出,舞台特效设计,魔术培训,道具出售,魔术定制服务等。
查看: 1742|回复: 8

如果让宇宙所有原子的原子核和电子都紧挨着,那会有多大?

[复制链接]
发表于 2019-9-1 23:01:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
如果让宇宙所有原子的原子核和电子都紧挨着,那会有多大?-1.jpg

虽然液体和固体非常难以压缩,但其实组成物质的原子非常空旷,原子中超过99%都是空的。但由于电磁力的存在,阻止了原子被压缩成又小又密的状态。如果把人的原子内空间都去掉,人会被压缩到15微米。那么,如果压缩宇宙中所有的原子,使原子核和电子都紧紧挨着,不留空隙,该物质会有多大?

事实上,在宇宙中就有类似这种状态的天体,那就是白矮星。对于质量不超过太阳8倍的中低质量恒星,当它们耗尽核燃料之时,将会发生引力坍缩,自身重力会压碎原子的电子壳层,使得原子核被紧密压缩在一起,这样的天体被称为白矮星。经过强烈压缩之后,白矮星的平均密度可达10亿千克/立方米。

那么,如果把宇宙中的所有物质压缩成白矮星的状态,那么,该物质会有多大?
如果让宇宙所有原子的原子核和电子都紧挨着,那会有多大?-2.jpg

首先,这里讨论的宇宙指的是可观测宇宙,因为我们不清楚整个宇宙的确切大小。其次,这里讨论的物质是指由原子构成的普通物质,不包括那些数量更多的神秘暗物质和暗能量。

据估计,可观测宇宙中的普通物质总质量至少为10^53千克。根据下式:

m=ρ·V=ρ·4/3πr^3

由此可以算出r≈30光年。

可以看到,宇宙空间和原子空间真的非常空旷。可观测宇宙的半径在压缩前可达465亿光年,而其中的所有物质压缩成白矮星的状态之后,半径仅为30光年,这要远远小于星系的尺度。
如果让宇宙所有原子的原子核和电子都紧挨着,那会有多大?-3.jpg

不过,如果把宇宙中的所有物质压缩成白矮星的状态,这并不会稳定。由于自身重力足够强大,这会导致电子和中子简并压力都被重力压垮,导致物质无限坍缩,最后的结果将会成为黑洞。那么,这个黑洞会有多大呢?

根据史瓦西半径:
如果让宇宙所有原子的原子核和电子都紧挨着,那会有多大?-4.jpg

这个黑洞的视界半径只与质量有关,代入数据可以算出为157亿光年。这是一个相当大的范围,没有任何东西可以逃出该区域。

此前,有人猜测,我们会不会就在一个黑洞的内部呢?

虽然这个猜测看似合理,但计算结果表明并不成立。因为可观测宇宙半径远大于157亿光年,而整个宇宙的大小更是不可测量。


本文版权归原作者火星一号所有,如有侵权请联系管理员删除,原文地址:https://www.toutiao.com/a6721326741693923854/
回复

使用道具 举报

支付宝扫码领红包!
发表于 2019-9-1 23:02:25 | 显示全部楼层
不是白矮星,是中子星。中子星因为强大的引力把电子都压进入了原子核,与里面质子中和成中子,这就完全没有了电子活动空间。而白矮星仅仅是把电子活动空间压缩变小而已,电子仍然依靠简并压力维持少量活动空间。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2019-9-1 23:03:04 | 显示全部楼层
万物皆空!宇宙(佛法)无边!在没有超光速之前!很多研究只是大约数!很难证实!
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2019-9-1 23:03:17 | 显示全部楼层
质量无限大,体积无限小的一个点。也就是等待爆发的黑洞,也就是宇宙大爆炸的点
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2019-9-1 23:04:02 | 显示全部楼层
我算着宇宙史瓦西半径四百多亿光年,与可观测半径接近。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2019-9-1 23:04:50 | 显示全部楼层
宇宙大爆炸不就是從原點開始的嘛!從無窮小到無窮大
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2019-9-1 23:05:00 | 显示全部楼层
中子星,夸克星
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2019-9-1 23:05:39 | 显示全部楼层
万法皆空
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2019-9-1 23:06:05 | 显示全部楼层
问题是原子内也是空的,由比它小数亿亿倍的弦构成 而弦只是空间的微小波动,其实什么都没[流泪]
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

QQ|服务条款|版权问题|小黑屋|手机版|滇ICP备13004447号-1|滇公网安备53032802000133号|神秘网

网站地图sitemapArchiver

GMT+8, 2022-1-24 05:20 , Processed in 0.104328 second(s), 22 queries , Gzip On.

基于Discuz! X3.4

辛树所有

快速回复 返回顶部 返回列表