在生活中,很多金屬都是常見物質(zhì),比如鐵,鐵的密度是每立方厘米7.9克,為普通巖石密度的的兩倍多。鉑的密度是每立方厘米21.5克,約為鐵的密度的2.8倍,已經(jīng)相當大了,但是科學家發(fā)現(xiàn)一種物質(zhì),它的密度介于白矮星和中子星之間,簡直大的驚人!
物質(zhì)的形態(tài)包括固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)和等離子態(tài),而被科學家發(fā)現(xiàn)的這種物質(zhì)是會物質(zhì)的一種新的形態(tài),故被稱為第五態(tài),也被稱為超固態(tài),或超密態(tài)。當物質(zhì)處于在140萬大氣壓下,物質(zhì)的原子就可能被“壓碎”。電子全部被“擠出”原子,形成電子氣體,裸露的原子核緊密地排列,物質(zhì)密度極大,一塊沙礫大小該物質(zhì),其質(zhì)量至少在1000噸,這時就是超固態(tài)物質(zhì),同時它也是一種空間有序(比如固體或晶體)的材料,具有超流動性。換句話說,超固體同時具有固體和流體的特性。當量子流體,比如 He-4 冷卻到某特征溫度以下時,He-4 將經(jīng)歷超流轉(zhuǎn)變,進入一個零黏性的態(tài)。
按地球引力計算,超固態(tài)密度介于白矮星和中子星之間,白矮星其中心密度為每立方厘米一百噸左右。組成白矮星的物質(zhì)受到超高壓,分子之間的空隙以及原子之間的空隙早已被壓得消失殆盡,而且原子核與電子之間的空隙(原子核的體積只占整個原子體積的幾千億分之一,因此原子內(nèi)是十分敞空的)也被壓得幾乎沒有了。這時,電子全部被壓進原子內(nèi)層,電子殼層不復存在,其密度幾乎接近原子核的密度。
而中子星則更恐怖,由于超高壓的作用,原子核外的電子99%被壓進原子核,與核內(nèi)質(zhì)子結合形成了中子,其密度達到恐怖的每立方厘米達十億噸左右。如果超高壓的作用把地球和月球分別壓成中子星,那么地球的直徑只有200米左右,月球的直徑則只有2.5米左右。