以上这些代表仍不是地球最坚硬的物质 , 现如今被认为地球上的最硬的物质是碳炔 , 让碳原子聚在一起形成的碳链 , 碳原子再键合让碳原子稳固的连接在一起 , 形成了结构稳定且极其强韧的物体 。 碳炔的硬度比钻石强出几十倍 , 比钢铁还要强200多倍 , 即便是石墨烯这种高强度的材料 , 抗拉程度仍能够比其强出几倍 , 非常的强大 。
宇宙内的物质
让我们把目光放到宇宙 , 在这里有更多的物体 , 肯定也会有更多更坚硬的物质 , 这一次我们直接聚焦在天体上 , 毕竟宏观的宇宙上观察 , 天体是最为直观的 。
宇宙里最直接明显的便是恒星 , 恒星死亡后演变的中子星、黑洞、白矮星便是它们的终极形态 , 白矮星是恒星死亡后较为常见的一种状态 , 恒星在能量燃烧殆尽后便会逐渐冷却 , 形成白矮星 。 白矮星的内部压缩使得其拥有比恒星时更高的密度和质量 , 如果太阳变为了白矮星 , 密度至少有每平方米1.41 ×10的11次方千克 。
比白矮星更加“结实“的便是中子星和黑洞 , 更大的恒星更有可能成为这类天体 , 关于黑洞 , 目前科学家所了解的信息并不够 , 只知道这是宇宙中密度最高引力最强的天体 , 关于它一切都还是未知 。 而中子星不同 , 中子星位于白矮星和黑洞之间 , 并且可以观测到 , 是除黑洞外已知密度最大的天体 。
要形成中子星首先要满足“大“这个条件 , 一般10-29倍太阳质量的恒星才有可能转变为中子星 。 恒星在塌缩的过中会产生超大的压力 , 使得所有物质结构发生改变并被积压在一起 , 组成物质最基本的原子里的质子和中子会被挤压出来 , 质子和电子结合构成中子 , 所有形成的中子再被挤压在一起 , 构成了中子星 , 中子星的中子无法脱离中子星 , 强大的引力和压力才让中子有机会存在 。
由于中子星极其强烈的塌缩 , 所有物质被挤压在了一团 , 原来庞大的恒星天体便会变为只有半径几十千米拥有铁质外壳的天体 。 这让中子星的密度异常的大 , 地球上常见的钢的密度为7.85g每立方厘米 , 密度最大的金属锇 , 每立方厘米22.5g左右 , 而1立方厘米中子星能够达到不可思议的地步——1亿吨 , 甚至数十亿吨 。 地球上最坚硬的物质 , 和中子星对比起来完全不是一个量级 。
中子星
中子星除了非常的“重“以外 , 其自身的引力也是异常强大 。 中子星强大的引力把所有物质紧紧的压合在一起 , 自身的温度已经达到了几十万度 , 引力也超出你能想到的概念 , 1000亿倍的引力使所有的中子挤压在中子星的内部形成流体 。
这种异常强大的引力让中子星看起来会像是一个很标准的球体 , 但宇宙天体里始终是存在角动量的 , 中子星严格意义来说还是会偏椭一点 。 如果说中子星上有一座高山 , 那么这座山也不会超过3厘米 , 仅次于黑洞引力的中子星 , 光在逃逸中子星时几乎是被抛射出去成一个曲线 。
中子星的形成看似离谱 , 但还是基本符合一定的物质规律 。 任何物质 , 只要不断施压 , 密度都将变高 , 在极强的压力作用下 , 普通物质也能够变成中子态 , 元素概念也将会在这个状态消失 。
物质密度能变得如此高也是因为原子内部相对广阔的空间 , 原子核和电子在原子里所占的空间非常小 , 这让原子具有可压缩性 。 而普通物质想要变成中子态还必须克服基本粒子的电子简并压力 , 要克服这种压力必须在非常极端的环境下才能做到 , 中子星便是这种环境下才能存在 。 如果脱离了中子星 , 中子便会产生β-衰变 , 释放出电子核反中微子 , 中子便会成为质子 , 而中子半衰期只有10分钟 。
中子星合并也能让人类观测到引力波 。 中子星极端的存在在合并时能够释放出超过太阳千亿年的发光能量 , 在合并过程中还有大量的物质沿各个方向抛射出去 , 形状会像是一个球体 , 抛射出去的物质在中子俘获的过程中还会产生大量的重元素 , 这些元素科学界目前断定 , 宇宙中的金、超铁元素主要起源在中子星合并 。
宇宙中最硬的物质
为了更加形象地研究中子星 , 科学家还拟想了以具象化的方式观察这些奇特极端的物质 , 写出了“核意面的弹性“为题目的论文 。
科研人员基于中子星上得来的数据用计算机模拟出了核意面 。 在中子星内 , 核吸引力和库伦排斥力旗鼓相当 , 力与力之间的竞争让中子和质子能够以各种复杂奇异的结构组装 , 因为中子星的内核形似意大利面 , 核意面的名字也是由此而来 。 这份来自中子星的“硬菜“可能是宇宙中最硬的物质 , 与钢的硬度相比 , 要比它硬100亿倍 。
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