經(jīng)度是人類對(duì)材料的極度追求，所以在人類歷史上，從石器時(shí)代到青銅時(shí)代，最后到鐵器時(shí)代，材料的硬度發(fā)生了變化。此后，人類又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了金剛石、魯珀特的眼淚等堅(jiān)硬物質(zhì)。迄今為止，人類發(fā)現(xiàn)的最堅(jiān)硬的物質(zhì)是碳。

碳炔結(jié)構(gòu)

如果不能滿足這些物質(zhì)的硬度，就把目光轉(zhuǎn)向宇宙，尋找比地球上的碳更堅(jiān)硬的物質(zhì)。這時(shí)我們會(huì)發(fā)現(xiàn)地球上這些物質(zhì)的硬度都是弟弟的。宇宙的物質(zhì)硬度都高得離譜，動(dòng)輒犯錯(cuò)是地球物質(zhì)的數(shù)億倍。想象一下這些東西撞擊地球。地球能承受嗎？

其中最堅(jiān)硬的存在是中子的核意大利面。

中子星

中子星是宇宙中天體的名稱，是整個(gè)宇宙中密度最大的恒星，平均密度為每立方厘米1億噸以上。如果想把地球壓縮到這個(gè)密度，請(qǐng)想象地球的直徑只有可憐的22米。如此密集的中子星是如何產(chǎn)生的？

中子星是大質(zhì)量恒星死亡后的墓碑，位于白矮星和黑洞之間，黑洞之間有概念恒星夸克。宇宙中沒(méi)有永恒的物質(zhì)。有發(fā)光發(fā)熱的星星死亡日。(亞里士多德、ELITORISTALID、ELONLID)以我們的太陽(yáng)為例，它正值壯年、周瑞成時(shí)期，熱量以最穩(wěn)定的方式繼續(xù)輸出，大約50億年后，太陽(yáng)上的氫核聚變反應(yīng)結(jié)束后，(威廉莎士比亞，《哈姆雷特》，《太陽(yáng)名言》)這時(shí)，它的內(nèi)部變成氦，崩塌，最后變成紅色巨星，最后再次變成白矮星。(莎士比亞，氦，氦，氦，氦，氦，氦。)

但是宇宙中有質(zhì)量比太陽(yáng)高得多的星星。周瑞星完成后，內(nèi)部的崩潰力將進(jìn)一步加大，形成紅色超級(jí)明星。因?yàn)楸浪?，它把自己的外部物質(zhì)都扔出去，引起超新星爆發(fā)。爆炸后，剩下的質(zhì)量?jī)?nèi)核又將是兩種結(jié)局。一個(gè)變成黑洞，另一個(gè)變成中子。

一般來(lái)說(shuō)，擁有8個(gè)以上太陽(yáng)質(zhì)量的恒星從紅色超級(jí)明星到超新星爆發(fā)，形成中子星或黑洞。內(nèi)核仍然保留著原始能量，因此會(huì)以脈沖形式發(fā)射，一些中子星將成為脈沖星。中子星密度大的主要原因是母性質(zhì)量很大。因?yàn)榈顾暮梭w積比以前小很多，每顆大小的中子星物質(zhì)達(dá)1億噸。

如此高的密度自然會(huì)產(chǎn)生宇宙中最堅(jiān)硬的物質(zhì)。

地球上最堅(jiān)硬的物質(zhì)

在古代，人類認(rèn)為石頭石是最堅(jiān)硬的材料，所以我們的祖先撿起地上的石頭石，砸碎了我們追逐的獵物。果然，被石頭擊中的動(dòng)物，輕盈的頭破血流，沉重的當(dāng)場(chǎng)死亡。用石頭打獵物時(shí)，石頭撞到石頭裂開(kāi)，裂縫邊緣非常尖銳。(威廉莎士比亞，)

人類祖先在運(yùn)送石頭時(shí)不小心割破了手，所以他們?cè)谑^撞擊后會(huì)發(fā)現(xiàn)骨折，骨折可以折斷非常鋒利的肉體。但是制作這個(gè)工具的時(shí)候，需要找到硬度更大的一塊石頭作為打擊樂(lè)器。這是人類首次在自然中比較經(jīng)度。

后來(lái)人類發(fā)展了文明，學(xué)會(huì)了冶煉金屬，獲得了人類歷史上第一個(gè)金屬制品3354青銅器。人們發(fā)現(xiàn)，任何東西如果用青銅制成的刀劈開(kāi)，就會(huì)粉碎。我們認(rèn)為青銅是比巖石更堅(jiān)硬的物質(zhì)。因?yàn)榭梢杂们嚆~做的鑿子鑿山石修路。

而后，人們發(fā)現(xiàn)比青銅還要硬的物質(zhì)——鋼鐵。戰(zhàn)場(chǎng)上，鋼鐵的刀劍劈斷了青銅劍，宣告新一任王者的到來(lái)。自此，人們認(rèn)為，鋼鐵幾乎是人類為自己尋找的最硬的材料。但很快人們才發(fā)現(xiàn)，非金屬材料的潛力超乎想象。

目前地球上已知的最硬的物質(zhì)是碳炔，這是一種碳原子以三價(jià)鍵的形式組成的碳鏈，其本質(zhì)上是碳，但是因?yàn)閮?nèi)部的結(jié)構(gòu)，造就了其超高的硬度。碳炔的硬度大約是鋼鐵的上百倍。碳給人的印象并不是堅(jiān)硬的物質(zhì)，相反它很柔軟，還能燃燒取暖。但是不論是金剛石，還是后來(lái)的碳炔，都成為了地球上硬度數(shù)一數(shù)二的物質(zhì)。

這是因?yàn)樘嫉摹翱伤苄浴狈浅８?，能夠形成各種化學(xué)鍵，這也是它能夠成為我們生命的基礎(chǔ)。我們自稱碳基生命，就是我們的有機(jī)物是以碳原子為主鏈條，氫氧氮為添加物進(jìn)行的組合。

也就是說(shuō)，地球上最硬的物質(zhì)，是碳原子組成的。那么中子星上面的物質(zhì)，主要成分是什么呢？

中子

中子星顧名思義，主要由中子組成的星球。我們都知道原子由原子核與外圍電子組成，而原子核又是質(zhì)子和中子組成。中子是不帶電且質(zhì)量比起質(zhì)子小很多的粒子，它第一次被發(fā)現(xiàn)是在著名的盧瑟福用原子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)。

原本在一個(gè)原子里，質(zhì)子、電子還有中子互相不會(huì)干涉，它們維持著這個(gè)原子的一切運(yùn)動(dòng)。但是，在中子星形成過(guò)程中，發(fā)生超新星爆炸，導(dǎo)致原子的質(zhì)子和電子通通被甩出來(lái)。因?yàn)橘|(zhì)子帶正電而電子帶負(fù)電，它們?cè)谟钪嬷谢ハ嘟Y(jié)合，這個(gè)結(jié)合的產(chǎn)物便是中子。再加上之前母恒星破裂的原子核里殘留的中子，它們一起組成了中子星。

中子是組成原子的三大粒子之一，它不帶電，但是特別容易進(jìn)入原子核。如果用它轟擊原子核，會(huì)引出核子反應(yīng)，釋放出巨大的能量，這便是人類研發(fā)的中子彈。四個(gè)中子會(huì)組成一個(gè)粒子，被稱為“四中子”，又稱“零號(hào)元素”。這種粒子不帶電，與其他中子互為同位素。但是，目前這個(gè)“四中子”沒(méi)有明確的理論證明，它的出現(xiàn)很像是一種偶然。

因?yàn)橹凶硬粠щ姡鼈兘Y(jié)合起來(lái)，簡(jiǎn)直是天方夜譚，它們不會(huì)互相吸引，也不會(huì)相互排斥，就這樣保持獨(dú)立互不干涉。所以，四個(gè)中子組合成粒子，這幾乎是不可能的。但是科學(xué)家們卻認(rèn)為，也許當(dāng)年出現(xiàn)“四中子”是巧合，可如果是在情況非常復(fù)雜的太空，比如中子星上面，是有可能存在的。因?yàn)槌滦谴蟊ㄖ?，原子的結(jié)構(gòu)已經(jīng)徹底被改變，我們不能用平常的原子理論去看待中子星上的情況。

中子星的內(nèi)部有什么？

那么在中子星上，會(huì)以怎樣的形式構(gòu)成密度極大的中子星呢？

核意面

核意面聽(tīng)起來(lái)很好吃，然而實(shí)際上它是一道“硬菜”，其硬度是鋼鐵的100億倍，這世上沒(méi)有誰(shuí)能咬得動(dòng)這道意面。

中子星是宇宙中引力僅次于黑洞的存在，因此光可以從中子星四周逃逸，但是逃逸路線會(huì)發(fā)生彎曲。因此，我們是不可能登陸中子星的，巨大的引力會(huì)引發(fā)上面的一切有質(zhì)量的物質(zhì)發(fā)生坍塌。因此科學(xué)家們只能通過(guò)電腦模擬，得出一個(gè)模擬的中子星內(nèi)部結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)將模擬的中子星組成呈現(xiàn)在大家面前，大家都驚呆了！

由于中子星的引力巨大，因此越往中子星的內(nèi)部走，它的結(jié)構(gòu)就越像一個(gè)意大利面團(tuán)。超新星爆炸的巨大壓力，讓中子和質(zhì)子們聚集在一起，形成了類似球形的核，中子和質(zhì)子是原子核的組成部分，因此又稱核意面。

球形面團(tuán)并非核意面的唯一結(jié)構(gòu)，越靠?jī)?nèi)部壓縮越強(qiáng)，質(zhì)子沒(méi)有足夠的電斥力來(lái)維持球形，類球形核結(jié)構(gòu)又被壓成長(zhǎng)長(zhǎng)的條狀的意大利面。壓縮繼續(xù)升級(jí)，原子核會(huì)變成薄片狀的意大利面。

這些“意大利面”們組成了密度極大的中子星，也自然而然成為了全宇宙硬度最高的物質(zhì)。這便是中子星呈現(xiàn)給全宇宙的一道極致硬核的菜肴！可這份“硬菜”有什么作用呢？?jī)H僅用來(lái)“填飽”中子星的肚子嗎？當(dāng)然不是，有一部分中子星會(huì)發(fā)出脈沖波，被稱為脈沖星。并不是每一顆中子星都是脈沖星，只有旋轉(zhuǎn)周期很短的中子星才能產(chǎn)生脈沖。而決定這個(gè)周期的，就是這些“意大利面”。

天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，脈沖星是因?yàn)橹凶有轻尫拍芰繉?dǎo)致的，本質(zhì)上脈沖星的旋轉(zhuǎn)速度會(huì)比一般的中子星慢很多。然而經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，目前已知的脈沖星中，旋轉(zhuǎn)周期就沒(méi)有超過(guò)12秒的。這是因?yàn)?，脈沖星的分布都不會(huì)很均勻，導(dǎo)致殘留的電子和質(zhì)子們?cè)谛D(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生磁場(chǎng)。

如果任由這個(gè)磁場(chǎng)加強(qiáng)的話，脈沖星兩極地區(qū)會(huì)產(chǎn)生電磁波，釋放能量，減慢脈沖星的旋轉(zhuǎn)速度。然而，核意面將質(zhì)子和中子結(jié)合起來(lái)，使磁場(chǎng)減弱，這個(gè)時(shí)候雖然依舊發(fā)射電磁波，但是它保住了脈沖星大量的能量，繼續(xù)維持高速旋轉(zhuǎn)。

此外我們都知道，中子星的引力僅次于黑洞，如果不考慮概念星體夸克星，它是宇宙中的第二大引力。光可以從中子星周圍逃逸，但是逃逸的路線會(huì)出現(xiàn)彎曲，這是因?yàn)橹凶有歉浇目臻g是扭曲的。扭曲的原因除了引力過(guò)大，還有就是，核意面會(huì)讓中子星的表面并不平整，出現(xiàn)高度僅幾厘米的山峰。正是這僅僅一點(diǎn)點(diǎn)山峰，就足以讓旋轉(zhuǎn)的中子星周圍的空間出現(xiàn)彎曲。而彎曲的空間里，中子星在不斷地向外釋放能量，這就形成了引力波。

雙中子星合并的引力波模型

也就是說(shuō)，核意面很有可能是引力波發(fā)生的條件之一。引力波是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論中預(yù)言的一種物質(zhì)，現(xiàn)在已經(jīng)被人類證明存在，它來(lái)自于高速旋轉(zhuǎn)的雙脈沖星。

研究“意面”的意義

那么這些“意大利面”對(duì)我們有什么意義呢？當(dāng)然不是為了吃它，而是能夠幫助我們實(shí)現(xiàn)星際穿越。

宇宙中有很多能量，但這其中有很多人類無(wú)法利用。核意面是人類通過(guò)電腦模擬出來(lái)的結(jié)構(gòu)，而人類的實(shí)驗(yàn)中曾經(jīng)偶然存在過(guò)“四中子”結(jié)構(gòu)，這就意味著未來(lái)人類可以模擬中子星的環(huán)境，創(chuàng)造出核意面。中子星能量巨大，且沒(méi)有黑洞危險(xiǎn)，我們可以利用這一點(diǎn)為宇宙飛船實(shí)現(xiàn)能量供應(yīng)。

此外，中子星周圍扭曲的空間，是曲率加速器和蟲(chóng)洞科技的基礎(chǔ)，未來(lái)能否接近光速，可以在這個(gè)方向上努力。

蟲(chóng)洞（想象圖）

未來(lái)的探索

誰(shuí)能想到宇宙中居然存在著“意大利面”結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，而且這種物質(zhì)還是全宇宙硬度最大的存在。宇宙擁有140億年的歷史，960億光年的直徑，人類探索的范圍只是非常微小的一部分。當(dāng)然，人類在宇宙中的前進(jìn)范圍不會(huì)僅限于如此。

如今人類的腳步還沒(méi)有擴(kuò)展到太陽(yáng)系以外，甚至連我們自己的太陽(yáng)系邊界在哪里都還沒(méi)有搞清，更不要說(shuō)前往中子星，核意面似乎對(duì)我們還很遙遠(yuǎn)。可是我們不能因?yàn)楝F(xiàn)在還沒(méi)有到達(dá)中子星就放棄研究，或許有一天核意面會(huì)和當(dāng)年“四中子”結(jié)構(gòu)一樣偶然出現(xiàn)在人類的研究中。即便是驚鴻一瞥，也足以說(shuō)明人類科技的偉大進(jìn)步。