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比鋼的強度還高100億倍,這種“面食”也太逆天了!

地球上普遍存在而又強度很高的物質莫過於鋼材了,建築、船舶、汽車、火車,各種日常用品,無不用到這種現代工業冶煉出來的強大物質,可以說鋼鐵就是整個社會和現代文明的基礎。不過你可能想不到的是,一種被稱為“核面食”的奇異物質,其強度竟然比鋼還要強100億倍!

當然,你用腦袋上的頭皮屑都可以想到,既然被稱為奇異物質,強度又是如此的逆天,它當然不可能出現在地球上。是的,這種物質不僅地球上不存在,甚至僅存在於理論上,目前還無法驗證。這種物質存在於中子星地殼以下一公里的地方,其密度是水的100億倍,可能是宇宙中強度最高的物質!

中子星是較大品質恆星坍縮後形成的致密天體,此前有研究表明,中子星的外殼比鋼要強得多。印第安納大學布盧明頓分校的物理學家查爾斯·霍洛維茨最近長官了一項研究,旨在調查中子星內部的結構。

由於科學家們無法去中子星上面搞研究,要弄顆中子星回來也不怎麽現實,而且很危險地球人不見得會同意,所以他們建立了電腦模型,根據現有理論取得的數據,對中子星內部情況進行了模擬。結果表明,在中子星表面下方約1公里處,原子核被擠壓得如此之近,以至於它們會合並成核物質團塊,形成中子和質子的密集混合物。這些還未在理論上形成的團塊被認為呈塊狀、管狀和片狀等形狀,分別以與意大利面條相似的名字來命名。塊狀的叫意大利薯丸(gnocchi),管狀的叫意大利面條(spaghetti ),片狀的叫意大利寬千層面(lasagna)。而更靠近中子星中心的地方,則完全是核物質,就像一個單個的巨大原子核。

研究人員使用電腦模擬來拉伸這些意大利“核面食”,分析這些材料在何種強度下才會變形,結果表明,需要施加比任何已知材料所需的壓力都要大得多——比鋼的強度強100億倍,才有可能使這些“面食”變形。看來任何一個意大利廚師面對這些奇異的“麵團”,恐怕都只能束手無策乾瞪眼,只有等上帝他老人家來親自操刀了。

科學家們仍然期望能找到一種辦法來驗證核面食是否真的存在,引力波的發現可能帶來了一線希望。這是因為很多中子星旋轉速度非常快,會在時空結構中產生引力波的漣漪,可以被引力波天文台檢測到。但要發出這些漣漪,需要中子星的地殼變得很粗糙——這意味著它的地表或地殼內必須有“山脈”或密集的物質堆積。

然而,由於中子星強大的引力,其表面非常光滑,其凹凸程度可能只有厘米級別。但通過電腦模擬,科學家們發現這些“核面食”可以撐起中子星上10厘米高的山脈。如果真是這樣的話,在中子星快速旋轉時就會產生引力波天文台可以發現的信號,科學家們就可以估算出山脈的大小,進而確認中子星外殼中超強物質的體積了。

這項研究發表在上月的《 物理評論快報》上。

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