宇宙中密度最大的三种物质:黑洞、中子星、新疆切糕.如何知道黑洞、中子星的密度重量?

问题描述:

宇宙中密度最大的三种物质:黑洞、中子星、新疆切糕.如何知道黑洞、中子星的密度重量?
就中子星来说吧,密度是多少,如何知道的?用望远镜看看,观察下就知道了?
1个回答 分类:物理 2014-12-09

问题解答:

我来补答
求密度,需要两个参数:质量和体积.
质量的话可以通过中子星对附近天体的引力影响得到.譬如它和一颗另一颗恒星构成双星,双星的公转周期(光谱周期性的红移蓝移可得),以及公转轨道的半径(需要测定天体的距离(如三角视差法,造父变星法等)和视角(可以直接观测得到)即可得到).随后利用牛顿引力方程,就可以计算出质量(高中物理课本就讲到了).
其次是体积,体积就是直径.有什么办法可以得到直径呢?通过它辐射的能量.辐射的总能量可以利用亮度和距离推算.单位面积辐射的强度可以利用光谱强度分布来推算(恒星辐射符合黑体辐射公式).随后利用波尔兹曼黑体辐射公式(P=Σ4πd^2*T^4,Σ是常数),就可以得出它的体积了.
说了很多,不知道楼主能听懂多少.总之能够写进科普书的内容,都是有充分的观察和实验作为基础的.
再问: 完全不知所云。。这东西是观察距离来的,始终不会精准,而这边差个一毫米,实际就可能差个几万里,而这大概的结果计算出的密度体积重量什么的,是不是很可笑呢?有这种可能没?
再答: 在自然科学中对于误差有严格的控制方法,普物实验,数理统计,误差的处理都能专开一章,加以评析。 上面要求的几个物理量可能的误差,当然这是我估计的,不负责任哦: 1.周期(很准,误差可以忽略不计) 2.距离(如果用三角视察测定,大约在5%) 3.角距(比较准确,在1%左右) 4.辐射总量(比较准确,1%) 5.表面温度(可能有5%作用有的误差) 上面的数据经过数学计算,特别是最后对温度的四次方的运算,误差可能会扩展到50%左右。能不能算定量分析不明了,但是完全可以作为半定量的分析,数量级是不会错的。而且还要和理论相比拟。 我知道楼主的意思,大约就是“差之毫厘,谬以千里”。但并不是望远镜一看,就能看出密度。而使用了若干参数间接推论的方法,这些参数都能比较准确的测定,从而有效的控制误差。 现代自然科学,自然包括天文学,真不是天文学家拍脑瓜。即便我一个爱好者的理解,恐怕你看的云里雾里吧~^_^
 
 
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