假如宇宙中所有原子核都叠在一起，会有多大？还没太阳系大

2支棒棒糖

这是一个非常有趣的话题，整个宇宙的原子核一个个都挨在一起，这将是一个如何的天体哈，当然事实上并不会存在这样的天体，但我们可以来讨论下假如存在这样的天体会如何！

可观测宇宙大约为930亿光年，整个可观测宇宙大约有10^80个原子，那么一个个原子核大约有多大呢，这好像是一个问题，因为是原子核堆积在一起？

一、原子核堆积在一起的是什么物质？

我们都知道决定元素属性的是原子，如果是氢原子那么组成氢元素，如果是铁原子那么组成的将是铁元素！请问是什么属性决定了氢原子直接的差异？

原子的属性有原子核中的质子决定

一个质子的是氢元素，两个质子的氦元素....二十六个质子的是铁元素，不同的中子数则决定同一种元素的同位素，它并不能决定元素的种类，但它会决定元素的活跃度，比如会因为衰变而成为另一种元素。

质子与质子以及中子之间是由强作用力结合在一起的，但在正常情况下电子与质子与中子并不能在一起，因为泡利不相容原理，多颗电子并不占据一个量子态，因此它们在正常条件下都围绕在原子核周围以电子云模式存在！

但在巨大压力的作用下，电子是可以被压入原子核与质子中和成中子，成为一个个中子挨着的状态，这就是传说中的中子星物质！

二、所有的中子都挨在一起有多大？

为什么把电子和质子丢了？如上文所说无限靠近的电子将和质子中合成中子，因此宇宙中剩下的都是中子，那么将这些中子都结合在一起有多大呢？

中子星的密度为10^11千克/立方厘米，而整个可观测宇宙的质量的其中一个数据是3.4 x 10^54千克！

那么这个球体的体积是： 3.4 x 10^43 立方厘米

即 3.4 x 10^37 立方米

如果是一个球体的话，半径大约为：200.9695亿千米的一个球体！

200亿千米大概是多大？我们来看一张图便可知！

1979年出发出发的旅行者1号，截至到2018年11月时它距离地球月216亿千米！刚好和这个中子组成的球体差不多大，也就是说这可中子球的直径并没有超出太阳的日球层多远！但广义上的太阳系以奥尔特云为界，直径达一光年！

三、假如这些物质都堆积在一起，会是什么天体？

其实超过奥本海默极限的中子星就坍缩为黑洞了，根本不可能累积到那么大，不过我们倒可以来计算下这个质量坍缩后的黑洞视界有多大！

根据上述公式，计算后的史瓦希半径高达：486.7亿光年，这和可观测宇宙的半径非常接近（可观测宇宙其中一个数据是半径465亿光年），当然这也是我们生活在一个黑洞里的原因由来！因为我们在黑洞的视界内，因此即使我们以光速都无法逃离这个处在视界内的宇宙！这个好玩的话题居然带出了黑洞宇宙话题，实在比较有意思！


本文选自：今日头条

dallor

科学是有趣的