如果吃一小勺白矮星会怎么样？ 第1页

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感谢

的指出：这颗白矮星物质的静置于地面产生的压力约10^8Pa，不至于几乎无阻碍的穿透地面。

但是，依照其由一米多高的地方落地获得的动能来计算，在肠胃上穿一个洞，并在水泥地上砸一个坑还是可以办到的

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让我来认真的开一开脑洞...

假定某种超自然的力量在楼主的真诚召唤下被感动了，用一个杨氏模量极大的勺子挖了一勺厘米见方的白矮星物质（以下简称白质），决意送给楼主。勺子上自带一保鲜层可以模拟白矮星上的环境，毕竟最近的白矮星到地球都是数百个光年是不是，带回来的不新鲜课就不好了。

好，假定白质被带过来了，楼主张开嘴，勺子伸进去，翻转，白质脱离保鲜层掉下来，接下来会发生什么呢？

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以下是使用的白矮星参数：

密度：10^3kg/cm^3 %这是一个典型的白矮星所拥有的密度[

]

温度：数千开尔文 %一般都称这类白矮星是“冷”的，因为这个温度下白矮星中电子所拥有的热运动能量远小于由于泡利不相容原理而拥有的能量

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一小块白矮星物质被带到地球环境来之后，主要会发生三件事：

1. 其质心在地球引力的作用下落体
2. 相对白矮星内部的压力而言，大气压相当于零：那么白矮星物质作为一个整体必然会在内部压力的作用下迅速膨胀
3. 由于失去了白矮星内部引力势的束缚，白矮星物质内部电子与外部的化学势平衡被打破，那么高能电子将从白质中大量泄出，进而和外部发生相互作用。

我们来依次考虑这三种效应

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对于一个一顿重的东西而言，其余任何作用力相对重力都可以忽略：我相信没有人反对这一点。那么，我们便可认为其质心做自由落体。如果进一步认为后两个过程相对这个过程发生的很慢的话，我们就可以设想之后发生什么事情了：

PS：以上的图画关键是两点：1.白质不受任何东西影响做自由落体；2.食道与胃等的韧性足够好以至于可以带着人体运动。

嗯，大概在不到一秒的时间内，你的肠道受到了一个莫名的作用力使你颠倒在地，然后白质穿破你的肚皮，一路向地底进发。重要的脏器都没有受伤，应该不难治。

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前面假定了后两个过程发生的很慢，到底是不是这样的？我们做一下估算。

白质内的压强主要是简并压，由下面这个公式决定

m_0是一个电子对应的核子质量，约为两个质子质量m_p，白质在膨胀的过程中，动能的在运动的中子和质子上。假定白质呈球形，膨胀是均匀的，我们可以写出

将压强的表达式带入，求解这个常微分方程(出乎意料的好解)，可以得到

其中R_0是白质的初始半径，t_0的表达式如下

依据上面的结果，白质将会以接近v=R_0/t_0=4*10^6m/s的速度膨胀，在数十个纳秒的时间内充满你的口腔。那么，崩掉几颗牙齿，再崩掉下巴，然后白质就不在你嘴里了。看上去还能活？没事，在一个微秒的时间不到后白质就会膨胀到一米见方的大小，此时电荷之间的电磁作用力相对简并压已经不可忽略，膨胀会减速，然后达到平衡（按照简化模型计算可知R=0.5m时简并压降到10^10Pa作用，能和电磁力平衡）——而你的肌肉、骨骼根本来不及反映（其中的波速最高不过数千米每秒），所以说直接被白质和你自己的惯性挤成肉饼，应该还有全尸。

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上面的讨论没有考虑第三类过程，也没有考虑空气所受到的影响——那么，考虑之后会变成什么样子呢？

白矮星上的一个电子想要逃逸出去，需要克服逸出功以及万有引力势；地球上这块白质上的电子想逃逸白质，需要克服的就仅有逸出功了，这自然简单很多。

白质中的一个电子（指费米面上的电子）拥有的动能是多少是容易算的——费米能（实际上，对于这种密度的白矮星，精确计算时必须考虑相对论效应，但作为简单估算这里忽略了）

逸出功多大难以计算，不过应该不会太大。那么逃逸出来的电子大概0.1兆电子伏特，约0.2倍光速。这个能量把氧分子、氮分子的化学键打断，再将其外层电子电离出来还是绰绰有余的。

从这个角度来看，在你嘴里膨胀的根本不是什么白质，而是一个以0.2c的速度扩大的等离子体火球。这个火球能膨胀到多大？直接计算比较困难，我们考虑求出这块白质中电子总的动能

说实话我看到这个数字真的被吓了一跳。为了让大家对这个数字有个概念，请看维基界面

• 2.07×10^15 J， 2005年多哥共和国所消耗的电量。[15]
• 1.0×10^16 J， 一个足以造成巴林杰陨石坑小行星撞击产生的能量。
• 4.42×10^16 J，2005年 津巴布韦所消耗的电量。[15]
• 1.74×10^17 J，每秒太阳释放到地球的热量。[16]
• 2.1×10^17 J，沙皇核弹爆炸时释放的能量。
• 4.10×10^17 J， 2005年挪威所消耗的电量。[15]


• 8.4×1017 J， 印度尼西亚的喀拉喀托火山爆发时释放的能量。

上图是巴林杰陨石坑

大地白茫茫一片真干净