如果把100噸的水壓縮成1立方米會怎樣?
組成物質的原子內部其實非常空曠,與原子核的尺寸相比,電子在很大概率上都會出現在距離原子核非常遠的地方,原子半徑可達原子核尺寸的數萬倍。如果把原子比作一座體育場的大小,那麼,原子核就相當於一只螞蟻的尺度。因此,任何物質的體積在理論上是可以被大幅度壓縮,把100立方米的水壓縮成1立方米在理論上是可以做到的。
在正常情況下,100立方米的水的質量為10萬千克,這些水的體積被壓縮成1立方米之後,其密度將會變為10萬千克/立方米,或者100噸/立方米,或者100克/立方厘米。這個密度非常高,即便是位於地表六千多公里之下的鐵鎳地心也遠未達到這樣的密度,地心的密度約為13克/立方厘米。
由於原子之間存在巨大的電磁力排斥效應,它們在正常情況下是很難壓縮的。但在巨大引力的作用下,物質將會被壓縮到非常緻密的程度,宇宙中存在著不少密度大於100克/立方厘米的物質。
太陽的核心距離太陽表面大約70萬公里,整個太陽的質量大約200萬億億億噸,巨大的引力坍縮效應使得太陽核心的密度高達162克/立方厘米。在太陽的核心,原子核和電子互相分離成為等離子態。因此,100立方米的水被壓縮成1立方米之後,其物質狀態還會是等離子態。
諸如太陽這樣的恆星在耗盡核心的燃料之後,將會坍縮成緻密的白矮星,其密度可達100萬克/立方厘米。在白矮星中,物質已經不是正常的狀態,因為原子核外的電子殼層已經被壓碎,物質呈現為電子簡併態。對於那些質量更大的恆星,它們在死亡之後還會進一步坍縮成更為緻密的中子星,其密度高達500萬億克/立方厘米,這相當於白矮星密度的5億倍。在中子星中,物質的主要狀態為中子簡併態。
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※太空中飄蕩著多少具宇航員的遺體?
※銀河系和仙女座星系之間是否存在獨立恆星?
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