科學家發現宇宙中最堅硬的物質,比鑽石還要堅硬百億倍!

大家好,我是宇宙秘探凱文,鑽石閃耀高貴,是希臘人眼中神的眼淚,象徵著堅不可摧的純潔愛情,也是地球上硬度最高的天然礦物。在電視劇《法醫秦明》中,聰明的秦明還用鑽石戒指劃開厚厚的玻璃,救出了自己的小夥伴。

不過人外有人,天外有天,鑽石的原石金剛石真的是世間硬度最高的物質嗎?

偉大的物理學家愛因斯坦曾經說過:

科學是永無止境的,它是一個永恆之謎

所以這個答案是:非也,宇宙中還存在硬度更高的物質,即使是鑽石遇到它,也可謂是小巫見大巫了,分分鐘被碾壓,那麼,接下來凱文就來為大家揭示一下,宇宙中最堅硬的物質。

隨著科學研究的深入,研究學者進行了各種實驗,發現在20世紀有一個堪比黑洞的偉大發現,它就是中子星,其中蘊含宇宙中最硬的物質,名字叫做核麵食。

話題一:中子星的來源

首先,我們來聊一聊中子星。

眾所皆知,夜幕中的點點星光是科學家發現的恆星的組成部分,它們的內部在不斷地進行核聚變,所以在我們的眼中它發著光,高高地懸掛在天上,而它的質量是不同時期不斷演變為各種星體的關鍵。

恆星一生會經歷四個階段的變化,從星際物質演變為白矮星、中子星、黑洞或者重歸本身。

根據錢德拉薩卡極限,質量為太陽1。44倍以下的恆星會變為白矮星;根據奧本海默極限,質量為太陽的1。5至3倍會演變為中子星。超過3倍以上,那就可能出現隱藏著無限奧秘的黑

洞。

當質量為太陽的8倍時,就會發生能量失衡,由於內外力的擠壓而造成坍縮,會帶來光芒萬丈的超新星大爆炸,它的威力和能量之巨大,即使和地球之間的距離達到上百光年,也能夠瞬間將地球夷為平地。

此時這個恆星的大部分物質會飛散出去,少數部分形成中子星,它的密度僅次於黑洞,達到了每立方厘米重達一億噸以上,這也導致了它的引力無限大。

可以說,中子星的形成是宇宙更迭帶來的洪荒鉅變,對它的進一步研究是科學家們需要不斷努力的方向

話題二:中子星的構造

中子星的構造成分以中子為主,內部所有的中子都在快速運動,消耗大量的能量,它的表面還存在負電荷的電子、正電荷的質子和等待結合的中子。核心裝滿了核物質,宛若一個巨型原子核,不過因為中心的密度太大,原子核無法一直存在,會一步步地轉化為夸克粒子。

因為中子星在剛剛形成的時候溫度超高,轉速超快,引力超強,強大到能把原子內的電子吸進原子核,就像武俠小說中的吸星大法一樣,其他的物質一靠近就會被馬上吞噬,在各種環境和條件的作用下,中子星的質量會慢慢增加,可能轉化為夸克星、黑洞或者保持原樣。

話題三:核麵食是什麼?

說完了恆星的最終宿命之一“中子星”,我們再來聊一聊今天的主人公核麵食。

中子星的內部形成了一種硬度堪稱宇宙第一的物質,因為它的幾何圖形與義大利麵非常相似,所以被科學家生動形象地叫做核麵食,它在運動的過程中會呈現出來獨特的狀態,不同形狀的核麵食還得到了可愛的稱呼,比如華夫餅、義大利薯丸、烤寬麵條等等。

“物理評論快報”曾經刊登過這樣一項研究:科學家查爾斯·霍洛維茨等人,利用超級計算機進行了數萬次實驗,透過模擬中子星的內部情況,探知中子星的秘密,結果發現了核麵食。

進一步研究顯示如果想要破壞核麵食,起碼需要超過100億倍破壞鋼鐵所需要的能量

鋼鐵與常人來說已是堅硬無比的東西,所以核麵食的硬度可想而知。

話題四:核麵食為何具有如此高硬度?

核麵食擁有超高的強度,主要是因為密度足夠大,而且越往中子星的中間,密度和壓強越大,也更為堅硬。

現在再來回顧一下星際物質轉變為中子星的過程中,內部物質發生的變化:在宇宙中存在的巨大壓力與引力的作用下,原子被分解為電子和原子核,隨著壓力與引力的一步步增強,原子核也被進一步的分解,電子被迫進入質子中,變成了中子,內部變得越來越緊扣,因此,核麵食的堅硬是經過時間的累積不斷沉澱出來的。

想象一下在春運的時候人擠人的模樣,連一步都走不了,而中子星內部的環境比這還要惡劣千萬億倍以上,1平方釐米的質量就和珠穆朗瑪峰一樣,裡面存在內外界擠壓和碰撞形成的無窮大的壓力,還有質子之間的相互排斥力、原子核強大的引力,所以能夠形成更加實在的內部結構和表面,這種堅硬程度才算得上牢不可破。

核麵食還能夠像疊疊樂一樣不斷堆積,形成類似山脈的形狀,讓中子星的外部看起來凹凸不平,隨著中子星的高速轉動,這些山脈會帶來一種具有衝擊性的力量,也就是引力波,關於引力波,科學家們還在做進一步研究,這裡我們就先不多說了。

話題五:總結

總之,宇宙每秒都在經歷毀滅和新生,這是萬物更迭的規律。而在前方,還有許多的未知等著大家來探索,相信只要堅信科學的力量,一個個難題最終都將會被攻克,我們也將會越來越靠近真理,相信看完本期影片,大家一定又漲了很多見識,不妨把影片分享給更多的人看到,讓他們也漲漲見識,好了,本期的影片就先為大家分享到這裡,我是凱文,別忘了關注宇宙秘探,咱們下期再見!

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