Например, ядро атома углерода такое же плотное, как нейтронная звезда? Я читал, что нейтонные звезды также содержат протоны. Думая шире, окружены ли мы квадриллионами квадриллионов миниатюрных нейтронных звезд (атомных ядер), которые все «защищены, экранированы и удерживаются в стабильном состоянии» орбиталями электронов?
Это очень интересный вопрос, позволяющий указать на различия между нейтронной звездой и ядрами. Хотя специальная статья в Википедии «Нейтронная звезда» полностью охватывает информацию, здесь уместно обобщить элементы.
Ядра существенно отличаются от нейтронных звезд по следующим причинам:
Различная ограничивающая сила : в то время как ядра связаны исключительно ядерной силой, нейтронные звезды связаны главным образом гравитационной силой.
Различные плотности : типичные плотности ядер, которые нас окружают, примерно равны , тогда как в нейтронных звездах плотности колеблются от в коре к в ядре. Это очень сильно связано с силой, ответственной за ограничение, упомянутое ранее.
Различное отношение n/p : в то время как большинство стабильных ядер имеют отношение нейтронов к протонам от 1 до 1,5, и мы смогли произвести ядра с такими отношениями для многих изотопов, ни одно из них не достигает той доли, которая наблюдается в нейтронных звездах, то есть протонов ~ 10% нейтронов! Опять же это связано с гравитационным ограничивающим характером, а не с ядерным.
Присутствие электронов : в ядерной физике совершенно ясно, что электроны не сосуществуют с протонами и нейтронами внутри ядер. Но в нейтронных звездах они составляют существенную часть ее состава, и их присутствие объясняет важные особенности.
Магнитный момент : разница в происхождении очень фундаментальна. В то время как ядерный магнитный момент возникает из-за его внутренней структуры (т.е. взаимодействия спинов нуклонов с их угловым моментом), в нейтронных звездах источником являются невероятные скорости вращения, которые напоминают угловой момент вращения Звезды, чье ядро породило его.
Наконец, в некотором смысле, сравнение ядер с нейтронными звездами похоже на сравнение пары сотен молекул со стаканом воды: свойства не зависят от размера, а скорее приводят к существенно разным явлениям и поведению.
Ядра тяжелых элементов (свинец, золото, ...) приближаются к асимптотической плотности протяженного ядерного вещества (и, следовательно, к плотности нейтронных звезд). Более легкие элементы - нет.
При этом было бы ошибкой называть ядра «миниатюрными нейтронными звездами», потому что сила связи и динамика различны. Ядра также не защищены, не экранированы и не удерживаются на месте электронами: атомы могут быть легко ионизированы, и их ядра, по крайней мере, так же стабильны в этой форме, как и в нейтральных атомах.
Касперд
рмхлео
рмхлео