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第七百一十四章 目标是星辰大海!(下)(3 / 5)

杨振宁闻言,不由微微蹙起了眉头。</p>

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。</p>

这两个数据有意义吗?</p>

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。</p>

众所周知。</p>

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:</p>

M(r)=∫0r4πr′2ρ(r′)dr.</p>

一旦你给了另一个初始条件ρ(0)以及物态方程 p(ρ),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。</p>

从星体中心向外,在某一个R处,ρ(r)降到了0,你就可以把这个 R解释成中心密度ρ(0)的星体半径。</p>

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。</p>

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......</p>

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。</p>

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:</p>

“唔?”</p>

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。</p>

十分钟后。</p>

杨振宁的眉头拧得愈发紧凑了,只见他重新拿起话筒,问道:</p>

“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?”</p>

徐云嗯了一声:</p>

“没错。”</p>

吧嗒——</p>

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。</p>

与此同时。</p>

话筒对面的杨振宁亦是陷入了长久的沉默。</p>

见此情形。</p>

徐云很是理解的叹了口气。</p>

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。</p>

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。</p>

因为.....</p>

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。</p>

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“。</p>

它主要是由一些轻核,比如氢核,氦核,碳核组成。</p>

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。</p>

更确切的说。</p>

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。</p>

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</p>

最终,由核对称能来和电子的费米能竞争。</p>

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,</p>

它们会相互配对,形成超流相的中子气来试图降低能量。</p>

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。</p>

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。</p>

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。</p>

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),这中间有着名的超子疑难的问题。</p>

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.....</p>

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。</p>

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。</p>

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