這個標(biāo)題可能有些奇怪，但本文是為了回答網(wǎng)友的問題。這位網(wǎng)友提出：整個太陽系的質(zhì)量能超過錢德拉塞卡極限么？他說，太陽系質(zhì)量包括太陽，以及八大行星加幾百顆衛(wèi)星、小行星、科伊伯帶、加奧爾特云帶數(shù)不清的彗星與星際物質(zhì)，加起來應(yīng)該遠超錢德拉塞卡極限（約1.44倍太陽質(zhì)量）吧？

所以，是這位網(wǎng)友的問題有些奇怪，或者說這個問題本身就是荒謬的。提問的朋友顯然不清楚錢德拉塞卡極限是什么，或者說沒有掌握基本的天文物理學(xué)常識，才會問出如此不靠譜的問題。但這種求知欲還是很值得肯定的，因此我就來盡量通俗地試著解答這個問題。

發(fā)現(xiàn)并創(chuàng)立錢德拉塞卡極限理論的是蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡，他是一位美籍印度裔天體物理學(xué)家，諾貝爾獎得主。錢德拉塞卡極限，是指電子簡并態(tài)物質(zhì)的質(zhì)量上限，超過這個上限就會發(fā)生重力坍塌成中子簡并態(tài)。因此，這個理論僅限于電子簡并態(tài)物質(zhì)，而不是指任意物質(zhì)，更不是指恒星質(zhì)量上限。

何為電子簡并態(tài)物質(zhì)呢？就是在極端壓力下，組成物質(zhì)的原子外圍電子會在高壓下發(fā)生改變，也就是電子再也不是那么規(guī)則的圍繞著原子核運動，但依然會支撐著讓原子核保持完整狀態(tài)，原子核就像在電子的海洋中游泳。

原子核之所以還沒垮塌被粘在一起發(fā)生核聚變，是因為遵循泡利不相容原理，電子之間巨大的斥力維持著這種狀態(tài)。泡利不相容原理是美籍奧地利裔物理學(xué)家、量子力學(xué)奠基人之一、諾貝爾獎得主沃爾夫?qū)づ堇l(fā)現(xiàn)的，這個理論是微觀粒子運動的規(guī)律之一，很復(fù)雜，就不展開說了。

電子簡并態(tài)物質(zhì)是因為原子的空間被壓縮了，物質(zhì)就會變得極端致密，密度達到每立方厘米1噸以上。這種物質(zhì)無法在地球上存在，人力也無法制造出來，只能在某些種類恒星核心和白矮星上存在。所謂錢德拉塞卡極限講的就是白矮星，當(dāng)白矮星質(zhì)量達到1.44個太陽質(zhì)量時，電子簡并態(tài)就再也維持不住引力壓力而發(fā)生引力坍縮，變成中子簡并態(tài)物質(zhì)。

在坍塌過程，會產(chǎn)生極大的能量爆發(fā)，這種能量爆發(fā)的現(xiàn)象，就是la型超新星爆發(fā)。由于la型超新星爆發(fā)的能量都大致在一個質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)上，所以被稱為測量宇宙天體距離的標(biāo)準(zhǔn)燭光。

白矮星是類似太陽這種質(zhì)量的恒星死亡后的尸骸。在太陽演化后期，核聚變反應(yīng)從氫到氦的聚變完成后，核心沒有了核聚變輻射的支撐，恒星外圍物質(zhì)在自身引力作用下就會向核心坍縮，由此導(dǎo)致了核心壓力和溫度急劇升高，激發(fā)了氦核聚變。

這種過程會不斷升級，核聚變從氦、鋰、鈹、硼到碳，像太陽這種質(zhì)量的恒星，最終的壓力和溫度導(dǎo)致的核聚變反應(yīng)只能維持到碳就結(jié)束了，無法再升級到更高層次的核反應(yīng)。

因此，太陽這樣質(zhì)量的恒星，在演化末期，核心就會留下一顆高密度的碳星，叫白矮星。演化末期的太陽不斷膨脹，外圍氣體分子最終消散在太空，最終外衣剝光，就只剩下一顆白矮星了。白矮星體積大小與地球差不多，但質(zhì)量卻是地球的十幾二十萬倍，是由電子簡并態(tài)物質(zhì)組成的一種高致密天體。

白矮星由于體積小質(zhì)量大，因此對于靠近自身的恒星等物質(zhì)具有極大的引力效應(yīng)，會撕裂吸附靠近的恒星或星際塵埃，這樣就導(dǎo)致自身質(zhì)量越來越大。錢德拉塞卡極限，就是專指這種白矮星的質(zhì)量的上限，目前的理論是這個極限不能超過太陽質(zhì)量的1.44倍。

當(dāng)白矮星通過不斷吸積，質(zhì)量上限達到1.44倍太陽質(zhì)量時，依靠電子簡并態(tài)支撐的白矮星物質(zhì)就再也支撐不了引力壓力，游離電子被壓縮到原子核里，帶負電荷的電子與帶正電荷的質(zhì)子就中和成為電中性的中子。這種變化是瞬間發(fā)生的，極高極快的坍縮過程，就會導(dǎo)致超新星爆發(fā)，這種爆發(fā)就叫l(wèi)a型超新星爆發(fā)。

如果爆發(fā)后還能留下一個更小的天體，這個天體就是由中子組成，叫中子星。中子星是比白矮星更致密的天體，其密度每立方厘米可達10億噸，因此其尺度很小，半徑只有約10公里，一個人騎自行車無需一天，就能輕松圍繞全球轉(zhuǎn)一圈。

中子星的質(zhì)量至少在太陽的1.44倍以上，也就是48萬個地球質(zhì)量以上，放在地球上只比珠峰大一點。因此，中子星是一種更為極端的天體，極其強大地引力，使靠近中子星的恒星和白矮星都會被其撕碎吞掉，其表面逃逸速度可達到光速的一半，也就是每秒15萬公里的速度才有可能逃離中子星。

有人計算過，如果一個人大小的物體被中子星引力捕獲，高速掉落下去，撞擊的能量可達若干顆原子彈的爆炸當(dāng)量。但即便是巨大的核爆能量，在中子星上也掀不起一納米的波浪。因為中子星強大的重力將表面拉扯成比鏡面還要光滑千萬倍，就像《三體》小說中描述的水滴表面。

一般來說，中子星是8倍太陽質(zhì)量以上的恒星死亡后留下的尸骸。這種大質(zhì)量恒星在演化末期，核心的核聚變會持續(xù)到26號元素鐵，然后發(fā)生大爆炸，如果沒有把核心也炸成渣渣，就留下了一顆中子星。中子星是依靠中子簡并態(tài)支撐著自身重力，就是中子與中子之間的斥力，這種斥力比電子之間的斥力要大很多。

中子星也有個質(zhì)量上限，叫托爾曼-奧本海默-沃爾科夫極限，這里就不展開說了。目前的科學(xué)研究認為，中子星由于吸積，其質(zhì)量達到太陽的3倍左右時，中子簡并態(tài)就無法支撐這個天體了，由此坍縮成一顆黑洞。在坍縮過程中，同樣會發(fā)生超新星爆發(fā)。

黑洞是宇宙中頂級極端天體，沒有上限了，那里的物質(zhì)已經(jīng)被壓縮成人類無法認知的物質(zhì)了。在黑洞與中子星之間，還有沒有夸克簡并態(tài)物質(zhì)組成的夸克星，目前在還沒有發(fā)現(xiàn)。

恒星質(zhì)量大小只與壽命和死法有關(guān)，以及死后會留下一個什么尸骸。

比太陽大30倍以上的恒星，壽命最短，只有幾百萬年到幾億年，死法是發(fā)生超新星爆發(fā)，死后可能留下一顆黑洞；比太陽大8倍以上的恒星，壽命一般在幾億年到十幾億年，死法也是超新星爆發(fā)，死后可能留下一顆中子星；太陽質(zhì)量左右的恒星，壽命在一百億年左右，死法是變成紅巨星，外圍氣體不斷膨脹，漸漸消散在太空，核心可能留下一顆白矮星；比太陽質(zhì)量小的紅矮星壽命超長，可達幾百億年到萬億年，死法是漸漸冷卻成為一顆黑矮星。

說了這么多，主要就是想說明所謂錢德拉塞卡極限，完全與太陽系質(zhì)量能不能達到這個上限無關(guān)。恒星比太陽大的有很多，天狼星質(zhì)量就是太陽的2倍多，參宿四質(zhì)量是太陽的10倍多，最大的恒星比太陽質(zhì)量大一兩百倍，這些與錢德拉塞卡極限毛關(guān)系都沒有。

太陽的質(zhì)量約為2*10^30kg，也就是約2千億億億噸，這幾乎就是整個太陽系的質(zhì)量。因為太陽本身就占據(jù)了太陽系99.86%的質(zhì)量，太陽系的所有行星、矮行星、衛(wèi)星、小行星、彗星、塵埃碎片等加起來，質(zhì)量也只有太陽系的0.14%。再說一遍：這些與錢德拉塞卡極限毛關(guān)系都沒有！

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