繁星难逃生死劫
【拉美社哈瓦那6月26日电】解释原子和分子活动的量子力学,可以称得上是20世纪现代物理领域中当之无愧的、最伟大的革命。
当爱因斯坦、玻尔和马克斯·普朗克探索微观世界时,他们根本没有想到,微观世界中的定律和所有构件在我们身处的现实世界中都能找到。
首先注意到量子物理与行星放射过程之间关系的是物理学家泡利。
这位科学家通过“不相容原理”证明,在同一时间,两个相似的电子不可能处于同一状态中。即是说,在限定的范围内,它们不可能拥有同样的位置和速度。
在这个原则基础上发展起来的量子学,解释了为什么物质微粒在达到极高密度和好几千摄氏度高温的状态下,并不崩溃、也不被破坏的原因。如果抛开泡利的“不相容原则”,那么赋予物质起源的原子和化学物质之间将没有任何区别,因为在达到极高的温度后,所有微粒将熔化在一起,变成相同性质的一团,失掉任何自身的特点和性质。
是什么力量使得星星微粒在如此高的密度和温度下聚合在一起,并经常处于一种“紧密”的状态呢?
星星,就像人一样,也有一个诞生和死亡的周期。当一颗星星诞生时——星际间气体和星尘开始积累——一个强烈的磁场就会形成,它使星体开始变热,达到极高的温度,处于星星酝酿阶段的原子微粒也随着变热。这样,当星星的温度逐渐升高到几千度以上,在高温下混合的微粒将会形成更加复杂的化学成分,比如说氢。随着星星内部温度的增加,氢变成氦,氢原子通过核聚变成氦,星星的生命得到巩固。
那么,星星是靠什么来维持平衡的呢?换句话说,是什么使所有微粒聚集在一起,阻止它们分开并四处消散在宇宙中的呢?
当星尘开始堆积,一个强烈的磁场也在星星内部同时生成。
这个磁场同时导致另一个重力场的产生。重力场在星星周围起作用。于是,在星星的内部和外部,磁场和外部重力场之间互相制衡。
重力将行星向着中心压缩,而磁场则从温度极高的行星内部将构成行星的所有微粒往外推向空间。
总之,我们可以说,星星是否会死去,就取决于重力场与磁场之间相互制衡的能力。换句话说,星星的末日、存在的时间是与它拥有的能量、体积,以及它对存在于它周围的、随时随地试图挤压星星的强烈重力场的承受能力成比例的。
当星星能够使它内部力量和外部重力得到平衡时,就能保持一种稳定状态。从这个意义出发,剑桥大学天文学家约翰·格里宾说:“一个体积3倍于太阳的星体只能维持5亿年的稳定状态,而20倍于太阳的星星只能生存一百万年。”
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