黑矮星的秘密：宇宙的神秘未来

大家好，我是超自然现象探索官，感谢您的观看，希望能得到您的一个"关注"

天体物理学家的计算表明，未来宇宙中应该会出现一种新型物体，即所谓的黑矮星，它最终会爆炸为超新星。我稍后会谈到这个问题，但首先我会谈谈恒星、核聚变和物质。

当恒星将核心中的氢原子融合成氦原子时，它们会释放能量。这与氢弹的工作原理非常相似，但规模更大。例如，太阳每秒释放相当于一千亿枚百万吨级核弹的能量。

但氢气不会永远存在，最终会耗尽。然后各种复杂的事情就会发生，这取决于恒星的质量、里面有什么等等。对于太阳质量的恒星，它们的外层被吹走，露出一个被如此压缩的核心，以至于量子力学的奇怪规则开始发挥作用。恒星仍然由原子（氧、镁、氖等）构成，但这些原子承受的压力如此之大，以至于它们的核心几乎相互接触。科学家将这种物质称为简并物质，而该物体本身就是白矮星。

对于很多明星来说，这就是路的尽头。他们使用了数十亿年的聚变过程不再有效。白矮星诞生时非常热，温度高达数十万度，但由于没有恒定的热源，它会逐渐冷却。

在数万亿年的时间里它会冷却到绝对零。它不再发光，变得黑暗且毫无生气。黑矮星就是这样诞生的。

还有什么？黑矮星是永远存在的吗？

可能不会。

如今，物理学家认为质子是最基本的亚原子粒子之一，可以自发衰变。平均而言，这需要很长时间。计算表明质子的半衰期约为 10^34 年。这比当前宇宙的年龄长一万亿万亿倍。

如果这是真的，那么黑矮星原子内的质子将会衰变。噗……黑矮星消失了。只会留下密度更大的中子星和黑洞。

但质子衰变虽然被预测到，但尚未被观察到。如果质子不衰变怎么办？那么黑矮星会发生什么？

事实证明，在量子力学中存在一种称为量子隧道效应的过程。原子核含有正质子，因此原子核相互排斥。但它们在黑矮星的中心彼此非常接近。量子力学指出，粒子可以突然在空间中移动非常小的距离（这是隧道效应的一部分，当然它比我说的要复杂得多），如果一个原子核跳得足够接近另一个原子核 - 爆炸！它们合并并形成较重元素的核，释放能量。

这与需要大量热量的核聚变不同。量子隧道不需要热量，但它确实需要高物质密度，这就是为什么它被称为密核聚变。

随着时间的推移，黑矮星内部的核心融化，但速度非常非常缓慢。产生的热量是最小的，但总体效果是最大的，矮星变得更密集。

这就是问题所在。使恒星抵抗自身强大引力的效应是电子之间的简并压力。这种情况发生在明星身上。这些恒星一定质量很大，比太阳重 10 倍。当它们坍塌时，它们的原子核相互碰撞并形成一个中子球，称为中子星。这个过程释放大量能量，产生超新星。

黑矮星也会发生这种情况。当足够多的铁积累时，它们也会坍塌并爆炸，留下一颗中子星。然而，重核聚变是一个极其缓慢的过程。

它需要多长时间？

对于首先坍缩的质量最小的黑矮星来说，毁灭所需的平均时间是10^1000年。这是 10 的 1000 次方。这是十后面跟着一千个零。

这里唯一能做的就是将数字分解成至少有意义的更小的片段。这些片段之一是数字 GOOGOL，10^100。我们的数字将看起来像 googol 的 10 次方。数量多得吓人。

这些是最先爆炸的矮人。对于质量较大的矮星来说，这需要更长的时间。

多少？大约10^32000年...十的三万二分之一次方！！！哦，e...没有错别字，一切都是这样。

让我再次指出，只有质子不衰变，所有这些零才会存在。如果它们解体，那么以上所有的一切都只是一个物理游戏，其结果是我们无法以任何方式看到的（无论如何，我们不会来检查这一切）。在那个难以想象的遥远未来，宇宙将由中子星、黑洞和黑矮星组成，它们有一天会坍缩和爆炸。

顺便说一句，黑洞也会蒸发，最后一个黑洞应该会在不到一古戈尔年的时间内消失。如果这是真的，那么黑矮星超新星可能是宇宙可以经历的最后一个高能事件。之后就什么都没有了。热死。无尽的寒冷，无尽的时间。

那么为什么要计算这一切呢？你可能会认为等这么久会有好处。我真的认为这是一个好主意，科学永远不会被浪费。此外，计算过程本身可以产生有趣的副作用，这些结果对此时此刻可以观察到的结果有影响（例如，质子衰变）。这可以带来实实在在的好处。

但事实上，这种激发想象力的行为才是科学的本质。突破界限！超出！问：“接下来怎么办？之后会发生什么？它扩展了我们的界限，消除了我们的局限性，并在已知的物理和数学的范围内解放了大脑，以探索以前未发现的新路径。