Может ли гравитация увеличить продолжительность жизни нейтронов? [дубликат]

В нейтронных звездах гравитация не стабилизирует нейтроны напрямую . Скорее, гравитация сталкивает частицы материи вместе до очень высокой плотности, где она уравновешивается давлением вырождения (фермионы не могут находиться в одном и том же квантовом состоянии, и это препятствует их произвольной плотной упаковке). Когда материя собирается вместе, реакция$p^+ + e^- \rightarrow n^0 + \nu$происходит превращение его в нейтроны. Это происходит потому, что электроны упакованы настолько плотно, что им приходится достигать высоких энергий (это связано с соотношением Гейзенберга$\Delta x\Delta p>h$; поскольку неопределенность положения уменьшается, диапазон импульса должен увеличиваться). Обратная реакция, распад нейтрона, создает электрон:$n^0 \rightarrow p^+ + e^- +\bar{\nu}$. Но места для электрона нет, поэтому он тормозится. Химический потенциал отрицательный: вам нужна дополнительная энергия, чтобы нейтроны здесь распались.

Есть еще один способ стабилизации нейтронов гравитацией — замедление времени. Поместите нейтрон в очень низкий гравитационный потенциал, и скорость распада, измеренная удаленными наблюдателями, уменьшится. Это незначительный эффект, так как он масштабируется как$1/(1-\Delta\Phi/c^2)$для более мягких полей. Для поверхностей нейтронных звезд это может увеличить продолжительность жизни в 1,4–1,7 раза . Для черных дыр он масштабируется как$1/\sqrt{1-r_S/r}$. Если мы поместим нейтрон на одну планковскую длину вне сверхмассы$10^9 M_\odot$черная дыра мы можем получить коэффициент$4\times 10^{23}$- вдруг что нейтрон будет очень долгоживущим.

(Хотя сохранить его на месте было бы другим делом, так как он находится внутри наименьшей стабильной круговой орбиты. На самом деле, ускорение будет производить излучение Унру. Дополнительная энергия ускорения может заставить обычно стабильные протоны распасться на нейтроны , и я подозреваю, что подобные эффекты может изменить стабильность нейтронов.).