中子寿命不到15分钟,为何宇宙中还有中子星?

发布网友发布时间：2022-05-27 12:28

共5个回答

热心网友时间：2023-10-22 14:43

众所周知，许多星球都是由原子组成的。原子的寿命长，星球的寿命自然也长。地球就是一个原子组成的星球，地核、地幔、地壳和大气层都是原子物质。

1932年，科学家首次发现中子。1951年，首次测试出：中子的寿命不到15分钟，之后迅速衰变成质子和电子。中子的寿命如此短，宇宙中怎么还有中子星呢？
中子发现不久，苏联物理学家朗道就提出有一类星体可以全部由中子构成。1939年，奥本海默和沃尔科夫通过计算建立了第一个定量的中子星模型：老年恒星的质量大于十个太阳的质量时，在自己就有可能变为一颗中子星。
1967年，英国科学家乔丝琳·贝尔首先发现了脉冲星。其脉冲强度和频率像中子星一样体积小、密度大、质量大。
2007年，天文学家发现了迄今旋转速度最快的中子星XTE J1739-285，每秒钟可绕自己的轴线旋转1122圈。
2010年10月27日，天文学家发现了迄今为止最大的中子星PSR J1614-223，其质量几乎是太阳的两倍。

中子星是由其自身引力吸在一起的巨核，直径为20公里，质量约等于太阳的质量，密度约为水的10的14次方倍，大体相当于原子核内部的密度。中心处，主要是超子和介子，密度高达10的16次方克/立方厘米。中介层多为中子。最外面的1000米固体表面是高密度的铁。中子星磁场强度极高，超过10的12次方高斯。

令人费解的是，密度如此大、磁场如此强、体积如此小的天体怎么可能单独存在呀？地球还有个地壳，太阳也有个气体外壳。中子星只有1000米高密度固体铁的表面，中心巨大的压力、温度来自何方啊？

科学家们说：太阳只能聚变出铁，连铀都造不出。那么一个质量与太阳相近的中子星凭什么能够聚变出中子呢？就算偶尔有可能聚变出中子，也难以造出个由中子组成的天体呀？
在我看来，纯粹的中子星并不存在。天文学家们测到的脉冲星只是一个质量较大的恒星，只是这颗恒星恰好两极喷发，旋转摇摆的光束扫过地球。它的中心不是由中子组成的，密度也没有那么大。

热心网友时间：2023-10-22 14:43

我们先说说中子寿命是什么意思。

这里先说个名词：“粒子衰变”，粒子衰变是一种基本粒子变成其他基本粒子的自发过程。这种变化是概率性的，也就是说，只有一个粒子的话，它可能马上衰变，也可能一亿年都没发生衰变。但是若是测试大量同类粒子的寿命话，就可以算出这种粒子的平均寿命。

自由中子的平均寿命，大约为885.7秒，比15分钟少15秒。

但某种粒子的平均寿命，或者说衰变概率，并不是绝对不变的。比如说中子。

在原子核外孤立存在的中子，叫做自由中子；相反，原子核里面、中子星里面的中子，都不是自由中子。

在原子核外，自由中子性质不稳定，平均寿命约为15分钟。中子衰变时释放一个电子和一个反中微子而成为质子（β衰变）。同样的衰变过程在一些原子核中也存在。原子核中的中子和质子可以通过吸收和释放π介子互相转换。

原子核内部、中子星内部构成了中子稳定存在的环境，这里的中子极其稳定，虽说理论上来说也一样有可能衰变，但概率极低，所以平均寿命极长（可能达百亿年以上）。所以中子星可以稳定存在很久。

其实别说中子星了，地球、人类同样是由原子构成的，大多数原子核中也有中子存在，这些中子同样是极其稳定的，不然人类还能生存？

上述这些看懂了没有啊？

要不我换个说法。

人类可能胎死腹中，可能因难产而活不过一天，也可能长命一百多岁。但大多数普通人的寿命是稳定的，人类如今的平均寿命，大约在*十年（*十岁）。

不过，这是指“普通人”，生存于社会之人。

找一些人，把他们放到大气层外，那么，这些人的平均寿命，显然达不到*十年，只怕几分钟就会没命。

热心网友时间：2023-10-22 14:44

这里先说个名词：“粒子衰变”，粒子衰变是一种基本粒子变成其他基本粒子的自发过程。这种变化是概率性的，也就是说，只有一个粒子的话，它可能马上衰变，也可能一亿年都没发生衰变