中性子星はどの原子でできていますか？

すべてがアトムでできていることがわかった。

原子は、化学元素の特性を持つ通常の物質の最小構成単位です。すべての固体、液体、気体、およびプラズマは、中性またはイオン化された原子で構成されています

これらの天体の基本モデルは、中性子星がほぼ完全に亜原子粒子である中性子で構成されていることを意味します

これは、中性子が原子の外に存在する可能性があり、中性子星が周期表で認識可能な元素で構成されていないことを意味しますか？

neutron-star

すべてが原子でできているわけではありません。ここで重要なのは、中性子星は最初の定義で述べた「普通の物質」でできていないということです。それは非常に異なった「特別な」種類の物質であり、ほとんどが他の多くの物が詰め込まれた中性子でできています。はい、中性子は原子の外に存在することができます。それらが無料の場合、それらは不安定です。それらは中性子星内で安定しています。中性子星は「元素」で作られていません-それは「通常の問題」カテゴリに該当し、これはそうではありません。それは別の種類のものです。

— フローリンアンドレイ

@ florin-andrei単一の陽子を持つ「100％マイナス1個の中性子」中性子星は水素の同位体になりますか？

— フィリップグーレ

「すべてが原子でできている」という概念は、子供たちに嘘をついたものです（en.wikipedia.org/wiki/Lie-to-children）。おなじみの「もの」はすべて原子でできていますが、原子でできていないあらゆる種類の「もの」や「もの」に名前を付けることができます。でも問題。サイクロトロンの中をぐるぐる回っているものは何でできているのですか？クラウドチャンバートラックが明らかにするものは何ですか？

— Beanluc

@PhilippeGoulet-水素原子の定義を意味のないところまで拡張した場合のみ。原子と中性子星は互いに非常に異なっています。原子は本質的に量子オブジェクトであり、周囲に電子雲があり、ほとんどが電磁気を介して相互作用します。中性子星は巨視的な物体であり、電子雲を持たず、主に重力を介して相互作用します。一方に適用されるルールは、ほとんどもう一方に適用できません。

— フローリンアンドレイ

@Beanluc-私は以前にその「嘘つき」概念を使用しましたが、そのフレーズが嫌いです。特定のレベルで見たときにそれを説明する説明は、より詳細なレベルに飛び込むと完全に「間違っている」ため、私たちは本質的にフラクタル宇宙に住んでいます。最終レベルの詳細があることはまだ示されていませんが、なぜ低いレベルの方が良いのでしょうか？それは、おそらく私たちはすべて「子供」であり、すべてが「嘘」であるということを意味しています。おそらく本当ですが、あまりにも憂鬱です。

— TED

回答:

はい、中性子は原子（または核）の外側に存在できます。自由空間では、中性子は10分のタイムスケールでベータ崩壊して陽子になり、電子と反ニュートリノになります。しかし、中性子星の密な内部では、電子は縮退ガスを形成し、すべての可能なエネルギーレベルがフェルミエネルギーと呼ばれるものまで満たされますます。

電子のフェルミエネルギーがベータ崩壊電子の最大エネルギーを超えると、ベータ崩壊がブロックされ、自由中性子が安定します。これが中性子星の内部で起こることであり、ほとんどの場合、おそらく数パーセントの電子と陽子の小さな中性子になります。

中性子星の外側の部分では、陽子と中性子はまだ原子核ではなく原子核に配置できますが、これらの原子核は非常に中性子が豊富で（通常は自然界には存在しません）、ベータ崩壊に対してのみ安定化されます上記のプロセス。非常に外側のエンベロープは完全にイオン化された鉄ピーク要素核で構成され、認識可能なイオン化された水素、ヘリウム、炭素の極薄（数cm）層がある場合があります（例：Wynn＆Heinke 2009）。

密度が約 kg / m に達すると、中性子と陽子が「マクロ核」（口語では核パスタとして知られる核物質の長いストリングとシート）に組織化することがより有利になります。 $3 \times 10^{16}$ $^3$ 。

さらに高い密度では、パスタは主に中性子と約1％の陽子と電子のスープに溶解します。

下の図（渡辺ら2012年）は、これらの層がどのように配置されているかを大まかに示しています。これは理論的なモデリングに基づいていることを強調しておく必要があります。理論は、中性子星が進むほど不確実になります。これらのアイデアをテストするには、核実験と粒子実験、パルサーの観測、中性子星の冷却、X線バーストの観測、バイナリシステムでの質量と半径の推定、パルサーグリッチなどが含まれます。詳細はありません $2M_{\odot}$

— ロブ・ジェフリーズ
ソース

@NickEdwards私は間違いなくそうではありません。縮退した中性子はベータ崩壊電子の生成をブロックすることはできません！

— ロブジェフリーズ

封筒の構成は何ですか？中性子過剰ではない原子核？

— マークフォスキー

3 \times 10^{16}

$3 \times 10^{16}$

^{3}

$^3$

@martinargeramiそれを簡単に行うことはできません。これには、核実験と粒子実験、パルサーの観測、中性子星の冷却、X線バースト、質量と半径の推定、グリッチなどが含まれます。詳細については、論争を超えて観測的には確認されていませんが、上記の基本図は適合しています私たちが知っていること、そして一般的に受け入れられていることは、センターで起こっていることです特に、地殻とn、p、e流体領域の基本は、理論的にかなりよく理解されています。

— ロブジェフリーズ

@bendlそれは想像できません-帝国のユニットミックスのため:)

— ハーゲンフォン

物理的な答えよりも歴史的/言語的：

デモクリトスは、物質を無限に分割することはできないと提案したが、ある時点で、彼は「ノーカット」のためにアトモスと呼んだ可能な限り小さな断片に到達するだろうと提案した。彼は私たちが知る限り完全に正しかった。

1930年頃以前、私たち現代の人間は、「原子」という言葉を、その特性を維持している化学要素の最小の部分と誤って適用していました。分割できない粒子。

その種の「原子」が分裂した後、私たちはその言葉に固執しました。今日、デモクリトスが「アトム」と呼んだものを「クォークまたはレプトン」と呼びます。これらは基本的であり、分割可能ではないと考えています。しかし、将来の物理学者がこれらのことを分割した場合、我々もそこで間違っている可能性があります。

あなた、私、地球、あなたの家、あなたの食べ物など、私たちの生活にある普通のものはすべて、1920の意味で「原子」でできており、化学的、電気的、重力的に相互作用します。太陽でさえ原子でできていますが、その場合、それらは融合してさまざまな種類に変化するため、完全に分裂することはありません。

宇宙の特定の希少でエキゾチックなものは、中性子星のような1920年代の原子でできていません。それらは小さな分割不可能なクォークとレプトンでできていますが、デモクリトスの意味での原子。

— リー・ダニエル・クロッカー
ソース