为啥中子星很小却可以吞噬质量大很多的恒星，其引力影响有多远？

在我们这个世界，任何地方任何物体都遵循万有引力定律，中子星也不例外。

万有引力定律是经典力学鼻祖艾萨克·牛顿在三百多年前发现的，是现在人类发现宇宙存在四种基本力的一种，也是人类发现的第一种基本力。

万有引力的发现，颠覆了人类几千年来的认知，让这个世界运行变得更有规律可行，使人类对世界的认识上升到了一个新的层次，客观上冲击了神创论，剥夺了上帝对世界万物的指挥权。

因为在此之前，人们认为上帝或其他神仙创造了世界，并主导和任意的改变着这个世界，世界没有规律可循。

万有引力定律的发现，推翻了这种认知，让人们知道世界有规律可循，万事万物的运行都遵循万有引力规律，不是由上帝或者某些神仙操纵。

万有引力是指任何物体都具有的基本属性，是物体质量的根本属性。

万有引力定律表述为：引力大小与相互作用物体的质量乘积成正比，与作用物体之间距离平方成反比。

表达公式为：F=GMm/r^2

式中，F为引力值，G为引力常量，M和m为引力相互作用大小物体质量，r为引力作用物体之间的距离。

这就是说，质量越大的物体引力就越大，质量越小的物体，引力就越小；物体之间距离越近，引力越大，距离越远引力越小。

因此任何物体都有引力，一个原子，一个分子都有引力。但引力是四种基本力中最小最弱的力，只有强力的千万亿亿亿亿分之一，电磁力的百万亿亿亿亿分之一，弱力的百亿亿亿分之一。

因此，小质量物体的引力就非常微弱，很难测量感知出来。而在天体运行中，就显得异常重要了。

现在我们回过头来说说中子星。

中子星的引力大小和范围，当然也遵从万有引力定律，否则就不是万有引力定律就不是万有了，牛顿岂不就不牛了。

但要了解中子星引力为什么表现得那么极端，就要来了解一下中子星的前世今生。

中子星是我们世界一种极端的天体，是太阳质量8倍以上的恒星死亡后的尸骸。

这种恒星在演化后期，会发生超新星大爆炸，外围的物质会分崩离析飘散到太空中，只留下中心一个至密的核。

这个核是由于恒星高温高压，中心核反应到了后期形成的，加上超新星大爆发的巨大能量压缩，把原子压碎了，电子被压进了原子核，带负电的电子与带正电的质子结合成为电中性的中子，这样与原来的中子挤在了一起，整个星球就成了一个大中子核。

这个大中子核就是中子星。

既然说到原子核、中子核，我们有必要简单了解一下原子的构造。

我们知道，我们这个世界一切物质，都是由原子组成，而原子则是由原子核和核外电子组成。

原子的直径约10^-10m，但这个直径只是由于电子的运行而撑起来的一个巨大空间，原子核的直径只有10^-15m，也就是说，这个原子核直径比原子直径小10万倍。

也就是说如果原子是一个100米直径的一个球，原子核就是中心那个1毫米直径的小菜籽。

但是原子核的质量却占了整个原子的99.96%，事实上，原子核的质量基本能够代表整个原子的质量。而原子核只是整个原子体积的千万亿分之一。

原子核的密度极大，约为10^17kg/m^3，就是每个立方米100万亿吨，1个立方厘米1亿吨。

由此我们可以看出，我们在地球上看到的任何物质，不管它多么的坚硬，即便钢铁钻石，在它们极其细微的微观世界，都是空洞的。

原子就像一个空空的大气球，而几乎占有整个原子质量的原子核就躲在这个巨大的空球中心，主宰着这个球体。

如果把这个打气球戳破了，让原子核挤在一起，压实了，密度就会达到惊人的地步。

这一切的铺垫，都是为了让各位更形象的了解中子星的密度。

中子星就是一个被巨大压力压实了的世界，没有了电子撑起的这个巨大的空球，中子星不但原子核挤在了一起，而且都成了中子。

8倍太阳质量的恒星大爆炸后，剩下核心质量要大于1.44倍太阳质量，就会变成一个中子星。

而这个中子星由于原子的气球被搓破了，原子核压实了，1.44倍太阳质量就被压缩成一个很小的球，半径只有约10千米大小，物质密度达到1亿吨/cm^3以上，甚至达到10亿吨/cm^3。

就是一个小指甲盖这么大的物质，达到1~10亿！全世界所有的人口挤在一起，质量都没有这么大！而这个星球，如果人们能够上去的话，步行一天就能够围绕着走一圈。

可惜，这个星球不要说上去，就是靠近也不可能。

因为其上面表面温度可达千万度，核心温度达到100亿度，表面逃逸速度可达一半光速，就是没有每秒15万千米的速度，别想逃离中子星。

而人类的飞船最快也只有200千米每秒，还要等到帕克太阳探测器在2024年靠近太阳表面600万千米时，依靠太阳引力弹弓效应才能够创造出来。

如果一个人被中子星引力捕获，高速撞向其表面，体积很快会挤压不见了，撞击的能量却能达到数颗世界最大核弹~5000万吨级沙皇炸弹的爆炸威力。

不过在中子星极大的重力下，即便核爆，也掀不起一个毫米的波澜。

现在言归正传，来说说中子星的引力。

刚才提到，中子星表面引力极大，逃逸速度达到每秒15万千米，而太阳表面的逃逸速度才每秒617.7千米。

根据万有引力定律，引力大小与质量成正比，中子星的质量比太阳并没有大多少，为什么表面引力会比太阳大那么多呢？

甚至有理论认为，已知最大的恒星r136a1，这颗比太阳质量大约300倍的恒星，遇到中子星也只有被吞噬的命运，这又是什么道理呢？

其实这还是没有弄清万有引力定律的内涵。

请我们一定要记住，在这个世界，质量是引力的根源，引力大小是与质量成正比的，中子星也不例外。

一颗中子星与一颗质量同等的恒星，实质上引力是一样大的。这就是说，如果中子星和与它一样质量的恒星，都距离某个天体1亿千米，那么它们的引力没什么区别。

如果有一颗中子星在太阳位置，与太阳质量一样大，我们地球就会照样转，引力上没有什么差别。

只是中子星由于体积太小，照射到地球的光和热就太弱小了，地球将进入冰河时代，很快就会冻结成一个冰球。

既然同等质量的中子星与恒星是一样一样的，那么到底为什么中子星可以吃掉大恒星呢？

这是因为引力大小还有很重要的一个定律，就是与物体之间距离平方成反比。这一点中子星就占了便宜了。

因为这个距离不是从物体表面之间计算，而是从物体之间的质心来计算。中子星半径很小，其质心距离表面就比恒星近多了。

所以，这就造成了一个假象，质量一样大的中子星，表面引力比同等质量恒星的引力却大多了，这样很多人就认为中子星引力大多了，所以就能够吃掉比自己大很多的、甚至任意大的恒星。

但这是错误的，中子星的引力与任何同等天体的引力都是一样大的，只是由于密度不一样，表面引力就不一样罢了。

同等质量的天体，密度越大的，半径就越小，密度越小的半径就越大。这样同等质量天体的表面，距离质心的距离不一样，表面引力就不一样。

中子星是个极端天体，1.44倍太阳质量，半径只有10千米左右；而太阳没有中子星质量大，却有69.6万千米的半径。

太阳表面距质心有69.6万千米，中子星距离质心只有10千米，还没有我们上班的距离远，你说中子星表面引力怎么会不大呢？

因此，中子星的引力影响远近与其他天体是一样一样的，只是距离表面越近，由于中子星表面到质心距离，比恒星表面到质心距离近很多，才表现出引力极端的一面。

说到这，我们就有必要进一步了解一下更小、引力更极端的一种天体~黑洞。

1916年，爱因斯坦广义相对论刚问世不久，德国天文学家、物理学家卡尔·史瓦西就得出了相对论引力场的一个解，这个解就是任何有质量的物体，都有自己的临界半径，一旦缩小到自己质量的临界半径，就会无限坍缩成一个奇点。

后来人们把这个解叫做史瓦西半径。

史瓦西半径的计算公式为：R=2GM/C^2

式中，R为史瓦西半径大小，G为引力常量，M为天体质量，C为光速。

任何物体缩小到自己质量的史瓦西半径以内，就成了一个黑洞。因此史瓦西半径是以物体质量成正比的。

这个史瓦西半径的边界就是黑洞事件视界，也就是说在这个视界之外，人类可以观测到它的引力影响事件，到了这个视界之内（史瓦西半径内），就什么都看不到。

因为事件视界里面是无限曲率，也就是引力无限大，时空全部卷曲消失，光也无法逃逸。

根据公式计算，太阳的史瓦西半径约3000米，地球的史瓦西半径只有9毫米。如果有极端压力把太阳压缩到3000米半径以内，太阳就会成为一个黑洞，就能够通吃这个宇宙的一切。

可是，这个宇宙除了大质量恒星，没有什么力量能够把物质压进自己质量的史瓦西半径。

这个不包括在大型强子对撞机里，用极大能量制造一个原子级的黑洞，我们这里不讨论这个话题。

在宇宙中，要达到太阳质量30倍的恒星，死亡时的超新星大爆炸，才有能力把核心压缩成为一个黑洞，这个黑洞的最小质量在太阳约3.2倍左右。

中子星在黑洞面前也是小巫见大巫，但中子星的半径已经很靠近史瓦西半径了。

一个1.44倍太阳质量的中子星，其史瓦西半径为4320米，中子星实际半径为10千米左右，是史瓦西半径的2倍多点，引力当然就会非常厉害了。

这就是中子星表面引力比r136a1大很多，遇到一起，这个巨无霸恒星也只有被小中子星吞噬的原因。

但中子星过分贪吃就会撑破肚子，爆炸身亡。

研究认为，中子星吸取附近恒星或星际物质，把自己撑到太阳质量的3.2倍，也有研究认为一个不旋转中子星质量只要达到太阳2.16倍的时候，依靠中子简并压支撑着引力压的平衡状态就会被破坏，引力压力占了绝对优势，这颗中子星在爆炸中坍缩成一个黑洞。

这是恒星尸骸的升级。

宇宙中，恒星的尸骸排位是黑洞、中子星、白矮星。

黑洞是宇宙中的顶级天体，打遍天下无敌手，中子星排行老二，都是可怕的厉害角色。有人认为在黑洞和中子星中间可能还有夸克星，但现在还没有发现。

原文链接：http://www.toutiao.com/a6780707197467755019