Какова скорость убегания нейтронной частицы (не нейтронной звезды)?

Я знаю, что сила гравитации, создаваемая нейтроном, очень мала.

Чтобы определить силу, вам нужно определить второй объект с некоторой массой, на который действует. Это не может быть второй нейтрон, потому что тогда было бы притяжение из-за сильного ядерного взаимодействия, которое было бы намного больше, чем притяжение из-за гравитации. Вы хотели бы поговорить о частице, такой как электрон или какой-то другой лептон, который не участвует в сильном взаимодействии.

что происходит с этой силой, когда мы действительно близки? не почти бесконечно?

Нейтрон подобен такому объекту, как земля, тем, что его масса распределена по некоторому объему. Поэтому вы не можете добраться до нулевого расстояния от всей его массы. Радиус нейтрона составляет примерно 0,8 фм ($10^{-15}$м). (Это нечетко, но число хорошо определено с точностью до 20%, если вы возьмете какой-то критерий, например, где плотность падает до половины значения в центре.) Используя этот радиус, скорость убегания равна$\sqrt{2Gm/r}=1.7\times10^{-11}$РС. Крайняя малость этой скорости подтверждает, что гравитация слишком слаба, чтобы иметь значение в атомном масштабе.

В действительности, если вы возьмете такую ​​частицу, как электрон, и попытаетесь поместить ее прямо на поверхность ядра, ограничивая ее положение с точностью менее ~ 1 фм, то, согласно принципу неопределенности Гейзенберга, она будет двигаться на много порядков превышает скорость убегания. Чтобы эта нулевая скорость была такой же малой, как скорость убегания, вам понадобилась бы очень массивная частица — гораздо более массивная, чем любая известная нам субатомная частица.

Я уверен, что существует полное квантово-механическое объяснение, учитывающее сложности в таких масштабах. Но используя классическую формулу для космической скорости ($v_{esc}=\sqrt{2GM/R}$, полученная путем определения полной работы по перемещению массивной точечной частицы с поверхности массивного объекта на бесконечное расстояние), оценка скорости убегания с использованием массы нейтрона ($1.67\times 10^{-27}$кг), и радиус ($\sim 1.5$фм) доходит до$1\times 10^{-11}$РС.