重力束縛能

設想把一顆行星拆開，把它的每一粒物質都搬到無限遠處，對抗那想把一切拉回一處的重力。你必須做的總功，就是重力束縛能——把一個自重力天體維繫在一起的能量債。等價地，它也是分散的物質起初聚攏、構築這個天體時所釋放的能量。

天體越大越緻密，束縛能越大。對一個質量 M、半徑 R 的均勻球，它大致為 G M^2 / R（帶一個量級為一的數值係數），所以把同樣的質量擠進更小的半徑，會使重力勢阱急劇加深。從彌散的雲構築太陽釋放了約 10^41 焦耳；對中子星而言，把相當於一個太陽的質量塞進 10 公里的球裡，其束縛能是其整個靜止質量能的可觀一部分。

這份釋放的能量不是記帳——它是點亮宇宙的能源。重力坍縮把形成中恆星的核心加熱到融合點燃；旋向黑洞的物質把其大部分束縛能轉化為類星體的熾烈光輝；而超新星壯觀的能量部分來自恆星核心坍縮為中子星時釋放的束縛能。要再次把這樣的天體拆開，你得把那全部能量償還回去。