題:
為什麼行星不被重力壓碎?
NotPhysicist
2016-10-20 11:54:01 UTC
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恆星可以被重力壓碎,形成黑洞或中子星。如果行星處於相同的時空,為什麼沒有同樣的事情發生?

請以簡單的方式進行說明。注意:我不是物理學家,但對物理學有興趣。

相關:http://physics.stackexchange.com/q/143166/2451,http://physics.stackexchange.com/q/141865/2451以及其中的鏈接。
因為行星不那麼龐大?
我刪除了一些評論,包括一些(非常好)更適合作為答案的評論。
同樣的原因,水球不能保持其形狀,而籃球在重力作用下也可以。
六 答案:
Farcher
2016-10-20 14:33:29 UTC
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非常簡單的術語,希望您能理解。

吸引力的引力取決於質量和距離。
對於組成地球的原子,有兩個作用於它們的力,是所有其他原子所產生的引力,以及繞原子運行的電子之間的庫侖/靜電排斥力。
電子殼互相排斥。

隨著質量的增加,引力吸引力增加,原子更靠近在一起,電子殼之間的排斥力增加,以平衡增加的引力吸引力。

如果質量進一步增加,則庫侖排斥力無法平衡增加的引力,原子因質子和電子的結合而崩潰,從而形成中子。
然後,您將擁有一個由中子組成的實體-中子星。

中子之間仍然存在引力,但是現在排斥力是由中子之間強大的核力提供的-中子不喜歡被“壓扁”。

質量進一步增加,引力吸引力增加,中子之間靠得更近的中子之間的排斥力也增加。

最終,如果您進一步增加質量,中子之間的排斥力不足以平衡中子之間的引力,因此您會進一步坍塌成黑洞。

因此,對您的問題的簡單回答是,構成行星的原子之間的重力不足以引發災難性崩潰,因為行星的質量不足。

在中子星物質形成之前,存在(電)簡併物質(在白矮星中發現)階段,IMHO非常重要,可以包含在內。或者,改變措辭,以使原子不暗示中子星不會隱含形成。
@hyde感謝您的感性評論。我知道我的答案缺乏細節,但是我想給出一個易於理解的答案,其中有些相似。還有很多其他評論(它們都去哪兒了?),其中有很好的建議,這些建議本可以被包括在內,但不幸的是,簡短起見通常意味著並未包括所有重要的內容。因此電子簡併壓力受到了忽略。
簡而言之,黑洞不包含電子,質子或中子,而是更稠密的東西?直到現在,我還以為它就像一個巨大的核,彼此之間的核較小。
要在此處添加簡單的信息...,來自Google:太陽的重量約為地球的333,000倍。這要大得多。而且仍然不足以形成黑洞。谷歌在這裡說...“無論中子星與黑洞之間的分界線是-不論是2.5或2.7或3.0或3.2太陽質量-那裡您可能會認為最小質量黑洞可能來自此。”這大約是地球的一百萬倍。WAAAAAYYYY質量不夠。
這個答案是完全錯誤的。首先,大規模(如恆星)的引力與微觀(如電子)的引力完全不同。在這個規模上,海森堡的不確定性和波粒二象性顯得更為重要。量子力學效應優先於相對論效應。
最初的問題是關於恆星的-將其與行星進行比較又是兩個完全不同的尺度:在超大規模尺度上,重力效應本質上不再是牛頓力學,因此標準公式不適用,但也許近似適用於該行星。
至於“壓碎”與否,這僅僅是這種“重力”的超大規模特徵的副作用。黑洞事件視界是完全不同的狀態,完全超出了我們的想像。
user5174
2016-10-21 03:05:11 UTC
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行星 被重力壓碎了!例如,這就是為什麼地球是密集堆積的球形岩石,而不是散亂的塵埃雲。

僅僅沒有'em> 壓倒'力'做更多的事情。

例如,在行星被重力壓碎的情況下,地球鐵/鎳內芯的密度約為13.1 g / cc。將其與大概相似組成(但未被重力壓碎)的鐵鎳隕石進行比較,其密度約為7.8 g / cc。
這種現像在燃氣行星的核心中也以荒謬的程度出現,據推測會導致金屬氫的形成。
他們也由於重力而變圓
Suzu Hirose
2016-10-20 14:27:20 UTC
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組成原子的粒子帶電,當它們彼此之間太近時會相互排斥。引力僅將一個粒子吸引到另一個粒子上,並且永不排斥,但與電場力相比,它們極弱。要創建黑洞,重力需要克服粒子之間的這些排斥力。對於諸如地球和太陽之類的物體,排斥力遠大於重力。

Lucas Gautheron
2016-10-20 16:23:14 UTC
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已經有幾個答案,但是作為一個綜合嘗試:

重力很有吸引力,在沒有排斥反作用力的情況下,重力會導致大型物體倒塌。抵抗重力坍塌所需壓力的數量級大約為GM ^ 2 / R ^ 4 $,其中$ M $是物體的質量,$ R $是物體的質量。

在行星(例如地球)的情況下,排斥力具有靜電性質(它們的電子趨於排斥)。 對於地球,$ GM ^ 2 / R ^ 4 \ sim $ 1000 GPa。

如果質量大得多,則重力太強而靜電力太弱而無法抵抗它。當密度足夠高時,會發生核反應,並發出大量輻射。在這種情況下,物體是恆星,並受熱壓保持。對於太陽,$ GM _ {\ odot} ^ 2 / R _ {\ odot} ^ 4 \ sim 10 ^ {6} $ GPa,但這種壓力可能會因一顆恆星而異。

一段時間後,核反應不再釋放出足夠的能量,例如,當鐵開始產生時(鐵是最穩定的核,轉化它的反應將是吸熱的)。在這種情況下,物體可以坍塌為更高密度的物質形式,這次由於保利的排除原理而得以穩定。

該原理指出,兩個費米不能佔據相同的量子態,從而導致它們之間的排斥力非常強。在白矮星中,這些費米子是電子。在中子星中,它們主要是中子。強大的力還有助於抵抗中子星的引力。在這些情況下,壓力可能會很大。中子星質量通常為\\ gtrsim 1.2 M _ {\ odot} $,其半徑約為10 km。這樣會產生$ P \ sim 10 ^ {25} $ GPa。

中子星半徑為10千米。
Sahil Chadha
2016-10-20 14:08:25 UTC
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您必須了解這裡涉及兩個因素,第一個因素是重力,它試圖使行星靠近並壓碎它,第二個因素試圖抵抗這種壓碎,例如保羅排斥原理有時會導致排斥,核反應也阻止星體破碎。因此,兩種不同因素的作用在某些情況下(但並非在所有情況下)會導致崩潰。

@KevinWells木星幾乎完全由電子簡併壓力支持。在大行星核心中,“電磁力,核強力和熱能[密度]”分別較小,無關緊要和較小。
Dr Xorile
2016-11-22 03:45:09 UTC
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這裡已經有很多好的答案,但是對這些事情的一種思考方式可能沒有得到足夠的重視。也就是說,球體內部的質量(假設密度均勻)隨半徑的立方增加。因此,如果半徑加倍,則內部的質量將增加八倍。因此,重力隨著物體變大而增加。因此,小物體甚至可能不是球形的,但超過一定大小的行星將是球形的,並且隨著它們尺寸的不斷增加,引力效應變得越來越重要。

另一個相關且有用的概念是 schwartzchild半徑。簡而言之,您可以這樣認為。假設您有一個特定的質量($ m $),並將其放在半徑為$ r $的球體內。隨著半徑變得越來越小,逃逸速度也越來越大。在某一點,逃逸速度等於光速,因此沒有東西可以逃逸。發生這種情況的半徑是schwartzchild半徑,它與質量$ m $成比例。根據第一段中的討論,質量越大,質量越容易放入其schwartzchild半徑內。像地球這樣的東西需要放在1cm的球體內,考慮到原子的排斥,這基本上是不可能的。但是,對於更大的對象,隨著半徑的增加,質量隨立方體的增加而增加,因此,施瓦茲child半徑隨著立方體的增加而增加,因此最終對於足夠大的對象,變得更容易成為黑洞。

在其他情況下也適用類似的物理學。



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