在地球上把一立方的水压缩成一立方厘米可行吗?如果可行,有哪些方法?

发布时间:2022-02-21 / 作者:清心寡欲


水是很难压缩的。不光是水,液体都比较难以压缩。

随着压强和温度的增加,液体的密度会有极其微小变化,大多数情况下可以忽略其影响,因此液体的密度是一个常数。

根据液体这个性质,法国B.帕斯卡在1653年提出了帕斯卡定律,指出由于液体的流动性和密度不变性,封闭容器中,不可压缩静止流体中任一点受外力产生压力增值后,此压力增值会瞬时间传至静止流体各点。

人们利用这一原理制成水压机和各种液压设备,可以用比较小的力使压力逐级放大,取得巨大的压力。比如万吨水压机,在巨大的压力下,水并没有被压缩,而是将压力原封不动的通过机械放大传递出去。

所以,在地球上,只有气体能够比较容易的压缩,要使1立方米的水压缩成0.99立方米都做不到,怎么可能压缩成0.000001立方米呢?

这种把除气体以外的物质,压缩1000000倍的情况只有在白矮星上才能做到。

白矮星上面重力和压力巨大,使物质的性质发生了变化,因此从原则上来讲,它不是把水压缩小了,而是从根本上改变了水的性质,使其变成了一个电子简并态的物质,再也不是水了。

白矮星是一个中等恒星(小于太阳质量8倍的恒星)死亡后的残骸,比如太阳的最终结局就会成为一颗白矮星。这是由于太阳中心核聚变的燃料已经燃烧殆尽,没有了巨大能量的支撑导致中心坍缩,巨大的引力把太阳收缩为一个致密的小球,这个球只有地球大小,比原来的体积小了129万倍。

当然这个质量已经没有原来太阳大,因为由于引力变小难以吸引外围物质,太阳变成一个红巨星,膨胀部分渐渐崩溃散发到太空,减少了一部分质量,但中心那个变成白矮星的质量还是占有太阳的大部分。

一个那么巨大的恒星缩小成如此一个小球,这个表面重力的巨大可想而知。但中子星、黑洞的情况更极端。

白矮星的表面重力等于地球表面重力的10亿倍。在这样的高压下,原子都被压碎了,电子脱离了轨道变成了自由电子,原来被电子膨胀充盈的99的原子空间被压缩了,原子被挤在了一起,所有的物质都不在是原来的物质,成了单一的一种简并态物质。

宇宙中还有比这更极端很多的物质,中子星就比白矮星要极端多了,一个比太阳大8倍以上的恒星大爆炸后,中心收缩成一个半径10公里的球,上面的1立方厘米有10亿吨重!想想都可怕。

当然这个中子星与黑洞相比,又是小巫见大巫了,黑洞中心是一个没有体积的奇点,质量却有几百万乃至几百亿个太阳质量!

但这些物质早已经就不是我们地球上的物质了,所以所谓水压缩100万倍一立方米压缩成一立方厘米的说法在地球上是行不通的,而且不能简单的用压缩来表述,那是一种极端的崩塌,物质的蜕变。

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