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比钢还硬100亿倍！在已知宇宙中，更硬的物质应该来自中子星

比钢还硬100亿倍！在已知宇宙中，更硬的物质应该来自中子星

2025-02-20 14:23:34阅读量：11 字体：大中小

金刚石就是全部由碳原子构成，其结合方式为：每一个碳原子都会通过共价键与它旁边的4个碳原子结合在一起，从而形成下图这样的晶体结构。

碳原子所有的价电子都参与了共价键的形成，与大多数由种类相同的原子之间形成的共价键相比，碳原子之间形成的共价键的键长更短、键能更高，而其三维的构型又非常有利于将局部受到的外力迅速分担到晶体各处，所以金刚石的硬度就相当高。金刚石的硬度达到了十，其因此成为了地球上天然存在的极硬物质。

由于原子的内部其实是很空旷的，因此假如有一种力量能够将原子“压碎”，然后将构成原子的中子、质子和电子紧紧地压在一起，就可以突破化学键的限制，如此一来，物质的硬度就可能会大幅度地提升。
其实引力就可以成为这样一种力量，也就是说，在那些引力场非常强大的天体上，就很可能存在硬度极高的物质。

上图为科学家推测出的这种物质的多种微观结构，可以看到，这样的结构就像“意大利面食”一样，由于这种物质的主要质量是由原子核提供的，因此人们就将其称为“核意面”（Nuclear Pasta）。
为了测验它的硬度，科学家根据中子星的形成条件、已知的观测数据以及相关的理论建立起了计算机模型，科学家得出的结果为，“核意面”比钢还硬100亿倍！
因为除了黑洞之外，已知宇宙中再没有比中子星引力场更强的天体了，所以“核意面”也被认为是已知宇宙中超级硬的物质。值得一提的是，“核意面”只能在中子星这样的极端引力场中才可能存在，一旦脱离中子星的引力束缚，“核意面”的致密结构就会瞬间消失，同时释放出大量的能量。
随着引力波能够更加频繁地被观测到，中子星的谜团也在一步步揭开，相信未来不久，科学家会找到一种新的方式来描绘我们生活的宇宙。