课间,我目送晴翔离开教室后,走向刚刚还和他聊过天的赤城君的座位。
「那个那个,赤城君」
「嗯?怎么了,东条同学?」
赤城君一边笑着,一边转向我。
「那个啊……其实我想知道晴翔喜欢聊什么话题。」
「哈?阿晴喜欢的话题?」
「嗯。」
自从和晴翔交往以来,又开始一起生活,我们每天都会聊天。
但我突然意识到我们聊的话题,好像总是晴翔在迁就我。
和他聊天真的很开心,时间总是一下子就过去了。我一开始还在想为什么这么开心,后来才发现,话题几乎都是我喜欢的内容。
当然,能和他聊天开心,也不只是因为这些话题。他看着我说话、温柔地回应我,这些都会让我心动。
但即便如此,晴翔总是在配合我说话这点是事实。所以我想,这次换我来配合他,说一些他喜欢的话题。
我把这些告诉赤城君后,他点头道:「原来如此啊。」
「哎呀,东条同学你真是太体贴了。哈,阿晴那家伙真是让人羡慕!」
他一边开玩笑地感叹,一边帮我思考晴翔喜欢的话题。
「他喜欢的话题啊……说起来,他会做饭,所以做菜的话题应该还不错?」
「啊,这个话题呢……我们最近经常一起做早饭,已经聊得挺多了……如果能有点新鲜感的话,我会更高兴……」
我有点不好意思地双手合十向他道歉:「我是不是太贪心了?」
「没事没事,那就再想想别的。」
赤城君完全没有不耐烦的表情,继续认真帮我想。
「会释放出能量哦。比如说,在太阳的核心,氢原子在发生核聚变反应后变成了氦。在这个过程中,质量的一部分转化成了能量。」
「核、核聚变……」
「嗯……这个问题啊……你真的想听吗?」
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然后他露出一脸坏笑,朝我说道:
「请进。」
但真的聊过几次后才发现,他其实很有趣,而且也很真诚。
「所以,晴翔,太阳真的会变成黑洞吗?」
「那剩下的0.2呢?」
我一问出口,晴翔的眼睛亮得更厉害了。
我脑中浮现出的问题一股脑地抛给他。
「太阳和恒星的寿命啊,其实就是核心能维持核聚变的时间哦」
「晴翔,我可以进来吗?」
「如果以能变成黑洞的那种恒星为标准来比的话,确实呢。」
「不过你要是和阿晴聊宇宙,小心他兴奋起来开始讲超难的理论,你脑子可能会烧坏。」
听到我的问题,晴翔睁大了眼,一脸茫然。
「那好……先说结论吧,太阳是不会变成黑洞的。」
「太阳很小?」
晴翔从书桌前挪到了床边,朝我招了招手。
「当然可以啊,过来坐吧。」
质量就是重量的意思吧?重量的一部分会变成能量?
「那就是变成能量啦。这是因为质量本身就是一种能量。这可是被特殊相对论证明的,就是那个全世界最有名的方程E=mc²!」
稍微等了片刻,房间里传来回应:
「问题?」
好可爱啊……
我满怀期待地想着要是我现在问他赤城君告诉我的话题,他会露出怎样的反应呢?会不会眼睛发光呢?
「超厉害的!这个公式里的 E 表示能量,m 是质量,c 是一个常数。也就是说,这个公式说明了能量和质量是可以相互转换的!」
「当然!我想听!」
「嗯。太阳的质量太小了,不足以成为黑洞。」
在和晴翔交往之前,我和赤城君几乎没有什么交集,我一直以为他是个「轻浮吵闹」的类型。
吃过晚饭、洗完澡、刷完牙,一切准备就绪,我站在了晴翔房门前。
「然后?你想聊什么?该不会是之前你犹豫着要不要买的那件衣服吧?」
「那个啊……我只是睡前想和你聊会儿天。可以吗?」
「咦?不会吗?」
「所谓的核聚变,说简单点,就是轻的原子核结合在一起,变成更重的原子核的过程。」
但,看他这么开心的样子,我真的很想继续听下去……
「原子核变重了会怎样?」
晴翔的眼神突然变得炯炯有神,像是准备看超级英雄表演的小孩一样,眼里闪着光。
「打个比方,如果氢原子核的重量是1,那两个氢合在一起本来应该变成2,也就是1+1,对吧?但实际上,生成的氦原子核的重量只有大约1.8。」
「那个啊……太阳到了寿命的尽头,真的会变成黑洞吗?」
我正胡思乱想着他们两个的关系,赤城君突然啪地一拍手,好像想到了什么。
「不是啦,今天我想问你一个问题哦。」
啊,晴翔的情绪一下子高涨起来了!
赤城君告诉我:只要聊到「宇宙」,晴翔就会像换了一个人似的,开始兴奋讲个不停。
诶?1+1=1.8?完全搞不懂……
我轻轻敲了敲门。
不管啦,我已经准备好了!加油,绫香!
赤城君之前就提醒我:
他马上就准备配合我聊天,这让我忍不住嘴角上扬。
等等,现在的晴翔好可爱!我想拍照留念!
「我告诉你一个晴翔一讲就会超起劲、你可能会有点跟不上的话题吧!」
「嗯,我今天在网上看到这样的说法,心里有点好奇。」
不过要是我真的把这话说出来,咲肯定会说:「才不可能呢!」
我开心得像个孩子一样小跑过去,坐到了他旁边。
「哦对了!我想起来了!」
于是,我从赤城君那里,得到了一个超级厉害的话题。
「诶?」
「那……那个,核、核聚变是什么?」
我忍着笑意,抛出了赤城君传授给我的话题。
「呃……你对这个问题感兴趣吗?」
我心里偷偷觉得,他和咲还挺般配的。
「质量变成能量?」
「这样啊。那太阳寿命到了会怎样?话说太阳的寿命到底是什么?」
「特殊相对论……啊,E = mc²这个公式我好像听说过。那个公式真的很厉害吗?」
我打开门走进去,只见他正在按平时习惯做睡前复习。
虽然我完全听不懂他在说什么,但他讲得这么投入,我也想继续看他这样子,于是又问了个问题。
「那个……能量和质量能互相转换,会发生什么厉害的事情吗?」
「嗯!虽然刚才说 c 是常数对吧,但其实它代表的是光速,大约是每秒30万公里。因为要平方计算,所以质量转换成能量时会产生巨额能量。实际上,核电就是通过铀的核裂变来释放能量的。在这个过程中,质量会减少,而这减少的质量就被转化成了能量。大概减少的质量只有原来质量的 0.1% 左右吧?」
他讲得眼睛都在发光!
晴翔的科普机关枪全开啦!
「而且 E = mc² 的厉害之处在于,只要有能量,也可以反过来制造出物质哦!人类已经在实验中成功地从能量中制造出物质了!」
「哇、哇啊!好厉害!那……那个实验说明了什么呢?」
我完全不懂哪里厉害……
但看晴翔这么激动,一定是超级了不起的事吧
「通过这个实验,我们能窥见宇宙大爆炸后的状态哦!」
「宇宙大爆炸之后的状态……?」
「没错没错!那时的宇宙处于超高温高压状态,物质都以能量形态存在。后来宇宙急速膨胀,密度和温度下降,能量才逐渐转化成粒子。再后来希格斯粒子——就是赋予物质质量的上帝粒子——让电子和夸克获得惯性形成强子,这才有了现在的基础物质结构!」
希格斯?赋予质量?夸克?强子?完、完了……我完全听不懂晴翔在说什么了……。
得把话题拉回我能理解的范围才行……
「强、强子好厉害!那、那个……话说回来,核聚变和太阳寿命的关系……」
「啊,对不起,话题跑偏了。那个嘛,太阳之所以不会崩塌,是因为核聚变反应支撑着它的结构哦。」
呼,还好勉强把话题拉回到了我的理解范围内……
等等,诶?太阳会崩塌?那是什么意思?
「太阳会崩塌?」
「是的哦。因为太阳的质量非常大。太阳在整个太阳系中占了99.86%的质量,重力也超级强,所以本来是会被自身重力压垮的。但是因为有核聚变产生的能量向外推,所以才能维持住不被压垮。」
「对吧?理论上即使没到25倍也可能变成黑洞,不过通常来说,25倍是中子星和黑洞的分界点。」
「是真的哦。简单来说就是……」
晴翔虽然露出有些不好意思的样子,但还是抵不过诱惑,边观察我的表情边慢慢继续讲了起来。
「A点和B点就黏在一起了,就能瞬间移动。这就叫爱因斯坦-罗森桥,也就是虫洞啦。」
又、又来了,广义相对性理论!!
「首先一点是,要让空间弯曲,需要的能量是无法想象的巨大。不过,也有科学家认为虫洞可能自然存在,而且就在黑洞的奇点内。但如刚才所说,一旦进入黑洞的事件视界,就永远无法逃脱,还会被强到离谱的潮汐力拉成基本粒子。」
晴翔讲宇宙的样子……太让人心动了!
「大致上是这样。在那之前,太阳会变成红巨星,然后再变成只靠余热发光的白矮星。」
「没错。刚才说过恒星时刻被自身引力拉扯着要坍缩,抵抗这个的就是核聚变能量。但大质量恒星和太阳不同,它们能把氢、氦、碳甚至氧都聚变掉,最后形成铁。而铁原子核极其稳定无法继续聚变,支撑恒星的能量就此断绝。瞬间,恒星会以惊人速度向核心坍缩。此时铁核在极端压力下,电子会被压进原子核与质子结合成中子。而中子具有无法继续压缩的简并压,坍缩的恒星会在核心反弹,把外层物质炸飞——这就是超新星爆发的原理。」
「真、真的吗?」
「有什么问题呢?」
「啊,我听过超新星爆发!是那种超级厉害的爆炸吧?」
「阿尔库比埃雷驱动是一种划时代的理论,它并不违反广义相对论中的光速不变原理,却能超越光速,但它也有非常棘手的副作用……」
「中子星是接近黑洞前的天体,同时也是宇宙中最重的天体。一颗角砂糖大小的中子星,重量就能达到几亿吨,是终极密度天体!」
「对啊。而且空间和时间密切相关,空间扭曲也会让时间流逝变慢。就算我们克服潮汐力等问题,通过了虫洞,可能一出来就是一万年后的未来了。」
「从A点到B点的话,正常只能像这样,在纸上平移过去。」
泡利不相容原理……是车站前那家面包店吗?海森堡听着像咖啡店。莫名觉得很好吃呢……
「诶?不是说中子星压不垮吗?怎么又压垮了?」
「然后,这种本来『绝对不会塌缩』的中子星要是再塌缩,就会变成黑洞。」
「那、那好吧……」
「这样啊……黑洞好厉害。」
「哇!好厉害!」
「但如果把这张纸这样折起来……」
糟糕……现在的晴翔太耀眼,我的心跳根本停不下来!
每次提到这个词,晴翔的眼神就会变得更亮!
「……嗯~,道理我懂……但真的能实现吗?」
晴翔在纸上画了两个点,标记A和B。
「嗯嗯!我还想听晴翔讲更多关于宇宙的事!」
「那如果不能继续核聚变了,太阳就寿命到了,会崩塌了对吧?」
「诶、诶嘿……好厉害!那也是像太阳那样的恒星寿命结束时产生的吗?」
晴翔忽然回神,露出有些羞涩的表情,停下了话题。
我一直沉醉地望着晴翔,直到很晚,他依旧在继续讲述宇宙的知识。
他说着,从A点画了一条线连到B点。
「没错。中子星之所以不会继续塌缩,是因为『泡利不相容原理』。这条原理的意思是,费米子不能在完全相同的状态下共处于一个空间中。因此这些费米子(中子)可以用一种特殊的数学量——格拉斯曼数来描述。再加上『海森堡不确定性原理』,用公式表示就是 Δx•Δp ≧ ħ/2,意思是你越是精确地知道粒子的位置,它的动量就会变得越不确定。换句话说,挤在中子星这么小的空间里的中子们,都会拼命挣扎着想要「逃出去」。这个挣扎的力就形成了『简并压』,与重力对抗。但如果质量实在太大了,就连这个简并压也挡不住,于是……中子星也会塌缩。」
「那样也没意义嘛。」
啊啊……我好想一直看着刚才那样滔滔不绝讲宇宙的晴翔。
「原来如此……想要实现跃迁,还要很久很久以后呢。」
说着他把纸对折让两点重合。
「这个嘛——谁也不知道。因为塌缩成黑洞的中子星外面,会形成『事件视界』,也就是连光都无法逃脱的边界。在事件视界内外之间没有任何相互作用,所以我们根本无法观测它内部发生了什么。按照广义相对论的推测,在黑洞中可能存在一个密度无限大的『奇点』,但那也只是理论。黑洞内部是现代物理法则崩溃的领域。」
「太阳的25倍……完全无法想象呢。」
「那个……本来不会塌缩的星星塌缩之后,会变成什么?」
完全听不懂。
好可爱……
咦,话题突然跳到科幻领域了吗?
「没错!中子星是由超新星爆发产生的!」
「对。所以如果真的要实现虫洞跃迁,就必须掌握操控重力技术和负能量的应用。但负能量目前仅有极少的观测记录,要实用化简直是遥遥无期。」
「那就无法跃迁了嘛。」
我拼尽全力、几乎脑袋都要过热地提出了问题,晴翔露出了超级高兴的表情。
「诶?跃迁?真的吗?」
「中子星?」
我盯着晴翔的眼睛想确认他的真伪,可他的眼神无比认真,甚至像个拿着网兜和虫笼的少女……
「那我在网上看到说太阳会变成黑洞是骗人的咯?」
「原来如此。嗯嗯,重力真的好厉害呢。」
「嗯,是骗人的。不过恒星会变成黑洞这件事是真的哦。只要质量是太阳的25倍左右的恒星,最终就会变成黑洞。」
这是什么?第一次听到的词……啊,晴翔的眼睛现在闪了一下!
「嗯。但是,如果广义相对论和量子力学能统一起来,形成所谓的量子引力理论的话,说不定人类未来真的能实现『空间跃迁』哦?」
「嗯。不过如果只是理论上,除了虫洞,还有一种超光速移动方式叫『阿尔库比埃雷驱动』。它的灵感来自于『宇宙整体在膨胀』,而且这个膨胀速度是可以超过光速的。这个理论假设用一个类似泡泡的结构包住宇宙飞船,然后在泡泡的后方收缩空间、前方扩张空间来推动飞船……啊,对不起!我说得太投入了。这种话题,绫香你大概没兴趣吧?」
啊啊……光是能看到他这表情,我就觉得好幸福……
在逗我玩吗?
原来如此……虽然还想问很多问题,但如果一个个问下去,感觉脑袋要冒烟了,今天还是先放过自己吧。
「才不是呢!刚才那些话题超有趣的!我还想听!」
「理论上没问题。根据广义相对论,空间本身是可以因为物质而发生弯曲的,会与物质相互作用产生扭曲。但是人类要真正靠这个实现跃迁,还面临很多问题。」
我可能会迷上听晴翔讲宇宙的感觉!
质子捕获电子?中子简并压?宇宙真厉害呢