綜述

世界上最堅(jiān)硬的物質(zhì)是什么呢？是石墨烯？金剛石？還是魯伯特之淚？科學(xué)家告訴你，地球上發(fā)現(xiàn)最硬的物質(zhì)名叫碳炔，它是利用雙鍵或者交替存在的單鍵和三鍵鏈接的碳原子構(gòu)成的，這種材料比金剛石還要堅(jiān)硬40倍。

但物質(zhì)的極限遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于此，放眼太空之中，世界上最硬的物質(zhì)竟然是還是中子星的核意面。

硬度

硬度是什么？在物理學(xué)上，硬度被稱為是局部抵抗硬物壓入的能力，這種指標(biāo)的衡量比我們想象中還要復(fù)雜，它包括了材料的強(qiáng)度、韌性、彈性等多方面的考量。

考量的方法有三種，根據(jù)定義就能延伸出一種測試方法：壓入硬度。讓一個(gè)承受力一定荷載量的鉆頭壓入物體之中，根據(jù)物體的變形情況來判斷物體的硬度。

劃痕硬度是利用一根由軟到硬逐漸過渡的棒子，讓物體沿著棒劃過，硬度越大，物體留下的劃痕也就越長。

回跳硬度是利用一種特別的小錘，以一定的高度自由落體而下，對(duì)物體產(chǎn)生沖擊，然后根據(jù)錘子的回跳高度來判斷物體的硬度。

根據(jù)不同的測定方法，也有不同的硬度指標(biāo)相對(duì)應(yīng)，比如布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等。

這些方法對(duì)于地球上的大部分材料都足夠用了，但是對(duì)于天體的硬度來說，只能依靠其與密度和質(zhì)量的關(guān)系進(jìn)行推測，那么我們所說的中子星的核意面究竟有硬呢？

中子星

中子星是什么呢？這是恒星演變到末期的一種過渡狀態(tài)。

一般恒星的生命歷程分為兩種，中小型的恒星在體內(nèi)的核聚變結(jié)束之后，會(huì)不斷發(fā)生坍縮，變成一個(gè)火熱的紅巨星，最后形成一顆白矮星，而質(zhì)量較大的恒星則會(huì)演化成紅超巨星，最后探索成為一顆中子星。

至于它會(huì)坍縮成紅巨星還是紅超巨星，天文學(xué)上給出的界定之，質(zhì)量在八個(gè)太陽以上，就被認(rèn)定為是大型恒星，具有成為黑洞的可能性。

中子星介于白矮星和黑洞之間，算是恒星消亡的最后時(shí)刻，此時(shí)的他沒有青壯年之后的宏大熾熱，因?yàn)橐Φ脑虮粔嚎s了數(shù)十上百倍，內(nèi)部的密度極大。

僅僅是一顆方糖的大小就能達(dá)到一億噸的重量，乒乓球大小的中子星就等同于了一座山的重量，而普遍的中子星大概直徑也只有十公里左右，質(zhì)量卻是太陽的一到兩倍。

可以說，除了致密天體黑洞之外，中子星就是密度最大的天體了。

中子星的結(jié)構(gòu)也十分直白，全都寫在了名字上，是一顆全部由中子構(gòu)成的天體。那么中子是什么呢？

中子

這是原子中的組成成員之一，另外還有質(zhì)子和電子共同生活在其中。

質(zhì)子與電子相生相克，一個(gè)是帶著正電荷，且擁有一定質(zhì)量的結(jié)構(gòu)，另一個(gè)是帶著負(fù)電荷質(zhì)量小到幾乎可以忽略的結(jié)構(gòu)，它生活在原子核的外部，在軌道上做著自己的運(yùn)動(dòng)。

狹小的原子核是相依為命的質(zhì)子和中子抱成一團(tuán)，質(zhì)子與外面的電子形成制衡關(guān)系，保持原子性質(zhì)的穩(wěn)定，中子并不擁有電荷性質(zhì)，但是擁有與質(zhì)子相似的質(zhì)量。

中子星的形成是在不斷地天體坍縮過程中，跳躍的質(zhì)子和電子在不斷的爆炸中被甩到原子外部，它們結(jié)合形成了類似于不帶電荷的中子。

而原來原子核中還有大量的中子，這些中子因?yàn)橐Ρ荒劢M成在一起，形成了這樣的中子星。

中子的發(fā)現(xiàn)十分偶然，它是在1932年，由劍橋大學(xué)的卡文迪許在一場實(shí)驗(yàn)中意外發(fā)現(xiàn)的，還因此獲得了三年后的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

那時(shí)候并沒有人能夠聯(lián)想到，中子也能形成一種行星，直到1934年來自威爾遜天文臺(tái)的一篇文章預(yù)言了中子星的存在。

我們可以想象一下，原子雖小，但是其內(nèi)部還擁有著極其寬廣的壓縮空間，要知道，原子核僅僅只占據(jù)了很小的一部分，只是說這種壓縮的環(huán)境得在非常極端的情況下才能做到，這對(duì)于當(dāng)代人來說覺得匪夷所思也很正常。

那么話又說回來了，中子星的核意面究竟有多么堅(jiān)硬？

核意面

中子星因?yàn)楸粔嚎s成了一個(gè)致密的天體，導(dǎo)致其引力也是大的嚇人，根據(jù)中子星的模擬結(jié)構(gòu)來看，中子星就像是一個(gè)意大利面團(tuán)一樣，中子和質(zhì)子的集合形成了一個(gè)緊致的內(nèi)核。

它們沒有很固定的形狀，因?yàn)樯倭穗娮拥南嗷ゼs束，質(zhì)子的行動(dòng)很是自由。隨著壓力的不斷增大，核的形狀就像是意大利面一樣，又因其硬度極大，難怪被取名為核意面。

而站在微觀的角度上，中子星的壓縮已經(jīng)完全涉及到了原子的層面，相比較于碳炔，在硬度上的確是具有壓倒性的勝利的。

與鋼的硬度相比，它的硬度足足強(qiáng)出了一百億倍，在這種情況下，估計(jì)除非是內(nèi)部的引力突然消失了，不然誰也沒有辦法將這物質(zhì)切下一塊來。

但是隨著引力的消失，其中的中子沒有中子星的加持，自己還會(huì)發(fā)生衰變，釋放出反中微子，變成一顆質(zhì)子。

結(jié)語

核意面這種概念聽上去實(shí)在是有些太過遙遠(yuǎn)了，其模型至今也都是人類通過理論模擬出來的，畢竟這種物質(zhì)到達(dá)這種地步已經(jīng)是十分危險(xiǎn)了。但是換個(gè)角度想想，他沒有黑洞那么可怕，我們或許可以利用它的巨大質(zhì)量，將空間扭曲，未來的蟲洞穿越可能也會(huì)變成現(xiàn)實(shí)了呢？