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科学家发现宇宙中最坚硬的物质,它的强度是钢铁的百亿倍

 新用户40828904 2021-05-17

“物质”

“物质”值得是宇宙中的一切实体和“场”,所有肉眼可以观察到的物质都是由“原子”组合而成的,因为每一种物质内部的原子排列方式不同,所以物质呈现出了千奇百怪的特征和性质。所有的物质都是客观存在的,这些物质不需要依赖人类的意识就可以存在,又可以被人类的意识去反应和展现。

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物质最本质的属性是“运动”,自从宇宙诞生,宇宙中的一切物质和能量都开始了运动,物质的运动创造了时间,也创造了空间,物质时间空间三者共同组合成了我们的宇宙时空。

那么在我们的宇宙中,最坚硬的物质是什么呢?

提起最坚硬的物质,很多人第一反应肯定是“金刚石”,因为金刚石一直被认为是大自然中天存在的最硬物质,这是因为金刚石的原子结构很稳定,石墨和金刚石都是由碳组成的,但是石墨的结构更松散,不同的原子排列让石墨和金刚石的性质完全不同,一个柔软无比,一个坚硬无比。

那么,金刚石就是最坚硬的物质吗?当然不是,金刚石只是地球上天然形成的最坚硬物质,人类可以通过科学技术创造出更坚硬的物质,比如说石墨烯就要比金刚石更稳定更坚硬一些。

科学家认为,把碳原子通过特殊的方式进行排列和编织后,制造出来的“碳炔”是理论中我们可以制造出来的最坚硬物质,碳炔的本质还是碳原子,特殊的排列方式让这种物质具备了超高的硬度和韧性,从理论上来说,碳炔的强度能达到钢的200倍,金刚石的40倍!

在浩瀚的宇宙中,存在着各种神奇的天体,碳炔已经是人类可以制造出来的最强韧的材料了,但是在宇宙中还是存在许多物质要比碳炔更坚硬。

比如说,在宇宙中除了黑洞之外密度最高的天体“中子星”上,存在着宇宙中最坚硬的物质,一立方厘米的中子星物质大约重1亿吨,如果把地球压缩为一个中子星,那么这个中子星的半径只有11米,这样大家应该可以想象中子星上的物质有多么坚硬了。

或许在黑洞的奇点中物质的密度更高,但是因为黑洞无法接近,任何进入黑洞的物质都会被吞噬,再也无法从黑洞的引力范围内逃脱,所以就算黑洞深处物质的密度难以想象的高,和我们也没有太大的关系。

中子星和黑洞都是大质量恒星演化末期的产物,当一颗恒星走到自己生命末期的时候,内核中的引力会变得极其不稳定,当内核中核聚变反应停止,无法在保持平衡时,整个内核会在引力的影响下向着内部坍塌,中子星是正常物质可以组成的最大密度,中子星的密度就是原子核的密度,整个中子星就是一个巨大的原子核,它不需要复杂的原子结构,就拥有了超高的密度和稳定性。

超越钢铁100亿倍的“核面食”

中子星上密度的分布也是不均匀的,越靠近中子星的内部密度就越高,在中子星的内部,存在着一种神奇的物质“核面食”,这是一种形状和意大利面相似的物质,这种物质在整个中子星内的含量也很少,但是它的密度超乎想象的高,这种物质或许就是宇宙中除了黑洞内部之外,强度最高的物质。

“核面食”的强度或许是钢铁的100亿倍,需要破坏钢铁100亿倍的力才能破坏核面食的结构,这种隐藏着中子星内部的物质结构可能就是现在已知的最强结构了,地球上的大部分重金属都是来自于中子星,恒星的内部的核聚变反应到铁就会停止,超新星爆发无法制造出现在地球上如此大量的重元素,科学家认为地球上的大部分重元素来自于太阳系诞生之前某次两颗中子星发生的超级碰撞。

最新的理论认为在中子星和黑洞之间可能还存在一种“夸克星”,目前这种天体还只存在于理论中,夸克星的密度要比中子星更高,同时内部结构可能不会和中子星一样是分层的,整体更加的紧密,如果这种天体真的存在,那么上面的物质要比中子星更加的坚硬。

地球上最常见的坚硬物质就是金刚石,但是在宇宙中,金刚石的硬度就不够看了,只不过中子星的密度太大,会产生巨大的引力,科学家已经在中子星的附近发现了“时空扭曲”存在的证据,光线从中子星附近经过时,行走的路线都是弯曲的,因为中子星附近的时空因为它强大的引力产生了一定程度的弯曲。

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