密度最大的物质能大到什么程度？每立方厘米重达20亿吨

我们生活在一个五颜六色的物质世界，人类可以发挥自己的聪明才智将物质加工成我们可以使用的东西用这些物品改造我们的现实世界让我们的生活更舒适。

古时候，人们使用的石头、木等随处可见的材料。在人们的生产力进一步发展后，他们开始开采地下金属，因为发现金属不仅具有更高的强度，而且还可以通过高温熔化成型，并将各种金属混合在一起，得到强度，韧性是更优秀的器具。直到现在，金属还是我们最常用的材料之一，在人类的发展过程中发挥了重要的作用。

金属一般都有一个特性，那就是的密度比其他常见材质的高。密度带来的最直接的差异就是在相同体积下的质量差异。不同类型的金属在密度上存在巨大差异。例如，我们经常用来制作砝码和铅球的金属铅就是一种密度很高的金属。

但铅并不是密度最大的金属。人类在地球上发现的密度最大的金属是，每立方厘米的的质量约为22.59克。但实际上，地球上的很多金属都是在新生阶段被陨石和小行星带来的，而太空中的物质显然更加丰富。

密度最高的物质

或许我们已经觉得金属的密度已经足够高了，但是和宇宙中的某种物质相比，它根本算不上什么。我们的地球在银河系的一角，围绕着恒星

太阳旋转，这颗恒星对我们有着不可替代的作用，但其实只是群星中的“小人物”，密度不算太高。

真正致密的天体是中子星，这种物质的密度是多少呢？我们地球上用“克”作为单位就是无法衡量，而真正属于它的单位应该是“十亿吨”。一个天体重1亿吨是很常见的，但是你见过重达1亿吨的物质吗？只有一立方厘米？中子星的最高密度可以达到20亿吨每立方厘米。

有些人可能很难想象这个重量。以地球上的物质为例，一立方米水重约一吨，20亿吨等于20亿立方米水，约合2立方米千米。假设一个箱子的体积是2立方公里，就可以容纳160亿人。

不过，这样一个单位质量，对于水来说是极其夸张的，竟然可以“凝结”在一立方厘米上，这就是一颗中子星。既然中子星的密度这么高，是不是意味着宇宙中其他恒星的密度也很高呢？其实，经过研究，我们会发现并不是这样的。中子星是个“例外”。

其他天体的密度

以大家最熟悉的地球为例，它主要由岩石组成，它的密度大概比水高一点没有本质上的区别，是每立方厘米约5.5克。太阳是我们的恒星，主要由氢原子和氦原子组成，它的密度大约是1.409克每平方厘米，这也是为什么太阳的质量大很多的原因比地球主要是因为它的体积太大了，所以的总质量是地球的33万倍。

恒星大多由气体组成，因为这让它们可以不断进行核聚变反应，释放光和热。然而，当恒星经过主序阶段时，密度又会发生变化。宇宙中有些老恒星的体积看似很小，但质量却惊人。例如，我们发现的R136a1星是太阳的两百倍以上的质量。

原因是恒星到了一定年龄后，会因为物质能量的消耗而发生引力坍缩。这时，的密度会大大增加，所以它看起来很小，但它的质量很大。根据能量守恒定律，恒星本身的质量是不会改变的，但密度会随着状态的不同而改变。

因此，我们可以说，这些密度远大于太阳的天体，很可能在某个阶段的体积远大于太阳。那么，上述密度最大的天体，每立方厘米重达20亿吨的中子星，其“前世今生”又如何呢？

中子星是如何形成的？

就像人经历童年、青年、中年、老年一样，星星并不是一种永恒的天体，它们也会呈现不同的“年龄”状态，有着不同的影响在外面的世界。就拿我们的恒星太阳来说吧，太阳现在已经50亿岁了，作为主序星的它的寿命已经过了大概一半。

50亿年后，太阳中的氢会燃烧完，其的体积会不断膨胀，变成一颗炽热的“红巨星”.到那个时候，太阳系的很多行星都会被放大的太阳

吞没，包括我们的地球。膨胀后的恒星会继续燃烧，直到再次耗尽燃料，然后开始坍缩坍缩，成为密度更大、体积更小的天体。

坍缩后，由于星球内部能量高度集中，最终会产生超新星爆炸

，大量物质以极快的速度抛出，经过一段时间内，只有其中的“核心”，而这个核心会根据恒星本身的大小变化成不同的恒星，的一种可能性就是成为一颗中子星。

要最终形成一颗中子星，原始恒星的体积不会超过太阳的20倍，否则就会变成另一种完全不同的宇宙物质——黑色孔.接下来，我们就来介绍一下中子星的特性及其发现的历史。

中子星的发现

在天文分类上，中子星介于白矮星和黑洞之间，直到1960年代才被认识。其实，早在1930年代，科学家就已经提出了中子星可能存在的假说，但这毕竟是假说，人们并没有真正发现。

一颗中子星到头来并不是人们“看到”的，因为它的密度非常高，所以它的体积比较小。一颗直径约十公里的中子星相当于太阳的质量。如果体积足够大，那么它就变成了黑洞。中子星的一部分会变成“脉冲星”，它会不断向宇宙发出强烈的脉冲波，这样的信号在1960年代就被捕捉到了，人们也证实了它的存在。

中子星不是永恒的。它在运动的过程中还在释放能量，所以我们可以接收到它发出的脉搏波。因为中子星并不是处处都有脉冲，所以我们接收到的信号不是连续的，而是随着中子星的自转而变化。

与恒星不同的是，中子星的表面不是液态也不是气态，而是一个实心外壳实心外壳，一般由铁等金属构成，而内部则是液体中子流体。来自中子星的的能量辐射极其惊人。释放的能量只需要一秒，可供全地球人类使用数十亿年，足以见之总量。

中子星释放能量后，会变成另一种恒星，黑矮星。从理论上讲，黑矮星是恒星燃烧殆尽后的残余物。它根本不发光，也不会像黑洞一样“吸收”周围的一切，因为它不会再向外释放能量。彻底“冷却”完的状态。

遗憾的是，这种地外天体目前只存在于理论上，因为根据科学家的推测，黑矮星需要大约200万亿年才能完成“蜕变”，但是我们的宇宙只有137亿岁，离黑矮星的形成还有很长的时间。

我们对中子星的观测

我们对中子星的认识还是很有限的。由于中子星体积小，我们基本上无法用肉眼观察到。唯一的办法就是

为了研究它释放的电磁波信号，动用了一个特殊的“望远镜”，那就是射电望远镜。

射电望远镜看起来就像一个巨大的“雷达”，可以准确捕捉来自外太空的各种能量，让人们从另一个角度“看”浩瀚的宇宙，分析中子星等特殊天体。

我国也非常重视中子星特别是脉冲星的研究，建成了世界上最大的射电望远镜。它的全称是500米口径球面射电望远镜，也叫作“中国天眼”。

投入使用以来，“中国天眼”已发现370多颗新脉冲星，还捕获并分析了快射电暴等奇异天文现象分析。而这并不是我国天体观测的终点。未来，我国将建设更多的“天眼”，努力对脉冲星进行更多的研究。

结论

近年来，科学家们对宇宙有了更深入的了解，提出在中子星和黑洞之间存在一颗能量更大的恒星——夸克星。不过，就像过去的中子星一样，夸克星的存在也只是停留在假说的阶段，并没有真正被人类发现。

在这样的前提下，只有不断发展自己的科技，才有机会在未来发现更多的天体，从而证实或推翻那些猜想。不管答案是yes还是no，对我们来说意义重大，可以让科技不断进步。

我们对宇宙的认识还很有限。毕竟，人类只是浩瀚宇宙中比尘埃还小的生物。但这样的人类一直在前进、、，用我们有限的生命和能力去探索无限的宇宙。

相信在未来，我们能够进一步厘清明星的“前世今生”，让我们对未来可能遇到的一切做好充分的心理准备，从而不要在危机来临时不知所措。人类文明发展到今天，实属不易。当然，我们还是希望比赛能够继续下去，创造更加辉煌的未来。