视线再回归现实。
中子星的提出虽然扯皮颇多,并且眼下这个时代还没有人真正发现中子星,不过这个概念终究算是普及化了——至少对于杨振宁来说如此。
徐云不提中子星还好,徐云现在这么一提,杨振宁的疑惑反倒更浓了:
“小徐,如果我没记错的话,根据兹维基提出的模型.所谓的中子星,应该就是一种超高密度的天体。”
“由于其质量过大,但又没大到可以塌缩成黑洞的极限也就是奥本海默极限,最终将一般元素的核外电子在引力作用下与原子核内的质子结合变成中子,加上核内原有的中子一起构成了中子排排坐的一种星体。”
“且不说这种星体目前还没有被发现即便它真的存在,和脉冲星又有什么关系?”
眼见杨振宁能够比较完整的叙述出中子星的概念,徐云对于接下来要说的内容总算是轻轻松了口气:
“杨先生,您有所不知,所谓的脉冲星.其实就是一直在高速转动的中子星。”
杨振宁顿时一愣。
脉冲星是高速转动的中子星?
这个概念他倒是头一次听说。
不过他并没有急着出声询问缘由,他知道徐云肯定会进一步的做出解释。
果不其然。
话筒对头很快传来了徐云的声音:
“杨先生,您应该知道,根据兹维基的理论,中子星并不是单纯由中子堆积成的星体。”
“中子星由于内外压力差的存在,实际上并不是真的一个挨一个那么简单。”
“例如中子星的内核部分压力更大,实际上是超子,中间层才是真正的自由中子。”
“而外层则由中子进行β衰变成电子、质子、中微子构成——这涉及到了简并压的范畴。”
杨振宁轻轻点了点头。
简并。
这个算是对近代物理影响很深远的一个概念,
当初正是因为简并压的发现,才让天体物理、量子力学甚至狭义相对论得到了发展。
看过《异世界征服手册》的同学应该都知道。
对于大多数恒星来说,聚变的终点都会是铁元素。
不过只要恒星足够大,铁以后会继续压缩,这个过程就是简并反应。
在简并反应中。
原子核和电子会被分开,原子核紧挨着叠一块儿,这时候的恒星不叫恒星,叫白矮星。
白矮星靠的是电子简并压对抗引力阻止星体收缩,中子星则是靠中子简并压与坍缩压力进行对抗。
一旦内部简并中子气所产生的张力不能抗衡坍缩压力,星体将进一步坍缩成为黑洞。
接着徐云顿了顿,继续说道:
“杨先生,根据我们的元强子模型成果,中子不带电仅仅表示中子作为一个整体是电中性,并不表示中子的任何一部分都不带电。”
“正如铁原子也是电中性的,作为一个整体,铁原子也不带电,但是这并不排除铁原子的一部分带正电另一部分带负电。”
“加之中子存在磁矩,因此中子星理论上同样存在磁场。”
“高速转动的中子星就像是一个高速发电机的转子在切割磁力线,所以在旋转中的中子星.必然会发出电磁脉冲信号。”
“至于这些信号的周期和磁场强弱.杨先生,您可以现在就结合我们的元强子算一算,应该很简单的。”
杨振宁闻言,不由微微蹙起了眉头。
徐云的解释倒是还算不难理解,但现在要他计算磁场强弱和信号周期.这他就有些不明白了。
这两个数据有意义吗?
不过正如徐云所说,这两个参数计算起来不算复杂,因此杨振宁犹豫片刻,还是提笔计算了起来。
众所周知。
只要你相信广义相对论在星体方面没有问题,那么星体的结构便可以由tov方程给出:
m(r)=∫0r4πr′2p(r′)dr.
一旦你给了另一个初始条件p(0)以及物态方程p(p),就可以通过求解上面的微分方程给出整个星体内部的密度压强等等。
从星体中心向外,在某一个r处,p(r)降到了0,你就可以把这个r解释成中心密度p(0)的星体半径。
虽然这个方程对于极端致密天体的物态并不是非常的清楚,某种意义上来说甚至属于待解决的重大物理问题之一,计算出大致区间还是不难的。
好比后世有一种根据脚长反推身高的公式,这公式准吧还真未必准,但是计算出来的身高区间多少都还符合的定义——至少不会给你算出个身高三米的巨人.
加之徐云他们还在元强子模型中加入了原子核结合能半经验公式,因此杨振宁很快将大致数据推导了出来。
不过在即将写下最终得数的时候,杨振宁的笔尖忽然一顿,整个人轻咦了一声:
“唔?”
只见他再次将算纸拉到了最开始的地方,然后重新的核算了起来。
十分钟后。
杨振宁的眉头拧得愈发紧凑了,只见他重新拿起话筒,问道:
“小徐,根据转动惯量推导在角动量守恒的基础上,高速旋转的脉冲星周期只有6秒左右?”
徐云嗯了一声:
“没错。”
吧嗒——
话筒对面清晰的传来了一道东西落地的声音,不出意外的话应该是杨振宁手中的圆珠笔。