第(2/3)页

    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【人类】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。

    与此同时。

    话筒对面的杨振宁亦是陷入了长久的沉默。

    见此情形。

    徐云很是理解的叹了口气。

    当年的奥本海默虽然和沃尔科夫搞出了tov极限，但他们估计的中子星质量上限只有太阳的0.7倍左右。

    而实际上根据后世的观测结果显示，他们所用的状态方程对中子星而言并不理想，出入偏差是很大的。

    因为

    中子星的结构远远没有那么简单，甚至比徐云向杨振宁介绍的都要复杂很多倍。

    就像地球外有一层大气一样，中子星最外层也有一层很薄的“大气“。

    它主要是由一些轻核，比如氢核，氦核，碳核组成。

    然后往内走就是中子星的外壳层，它们密度横跨七个数量级，主要由处于化学平衡的质子，中子和电子（注意到电子开始出现，并将提供巨大的费米压强，这将决定了随着密度增大中子星成分的变化）组成。

    更确切的说。

    外壳层的顶端还是由原子核和电子组成，不过随着深度的增加，密度不断增大，电子费米能也不断增大，从而更大电荷数的核也不断增加。

    从最表面的铁56核，一直到元素周期表的尽头——铁核是核素图上单位核子束缚能最大的核，但是随着密度增大，它不足以提供足够的库伦能约束电子

    最终，由核对称能来和电子的费米能竞争。

    再往里面走是中子星的内壳层，原子核中过大的中子占比将造成核的不稳定，

    它们会相互配对，形成超流相的中子气来试图降低能量。

    接下来是中子星的外核了，这是中子星绝大部分的质量来源和半径所覆盖的区域，核物理中的对称能在此决定了其中可能的组分。

    这个壳层的密度达到了核物质密度，形成了紧致的均匀中子系统——可能这个才是最符合公众对于中子星的认知的壳层。

    这时候壳层的组成还多了缪子，因为电子的费米能不断增大，甚至达到了缪子的静止质量。

    然后就是内核，物理界预期会出现带有s夸克的超子(和缪子出现的原因类似)，这中间有著名的超子疑难的问题。

    除此之外，pi介子和k介子的集体激发会破坏空间宇称，还可能出现介子凝聚等等

    后世关于高速旋转的中子星.也就是脉冲星还有着所谓的灯塔模型，不过这玩意儿目前似乎也有推导重来的风险。

    当时徐云还基于脉冲星的某些性质写了个新书开头，想着下本书发布来着。

    结果没想到一年不到使用的理论就快废了，只能说现代理论成果的更新速度确实有点儿快

    总而言之。

    后世对于中子星都了解甚少，更别说如今这个时期的物理学家了。

    即便是杨振宁这样的大佬，面对这些概念也显得有些无力。

    因此徐云在和杨振宁的交谈过程中很多话都是收着说的，比如脉冲星的各类参数。

    后世兔子们的黔省fast天眼已经探测到了超过800颗，有时一天几个，有时几天一个。（这里推荐一下fast的官网）

    目前观测到最慢的脉冲星周期大概是10秒自转一次，已知最快的脉冲星转速每秒716圈，表面的线速度达到光速的四分之一，编号psrj1748-2446ad。

    在不自爆身份的情况下。

    徐云敢把这个数字说给杨振宁听，这位大佬不以为徐云有精神病都算是心态好的了。

    过了足足有三四分钟吧。

    杨振宁方才重新拿起电话，对徐云问道：

    “.小徐，就算你说的脉冲星真的存在，那么它和引力波探测又有什么关系？”

    徐云闻言暗赞了一声不愧是大佬，在这种情况下都能抓住问题的关键——徐云引出脉冲星的目的，可是为了原初引力波来着。

    如果脉冲星和原初引力波无关，那么它转的再快也没有意义。
    第(2/3)页