立方米和立方厘米(9.6立方米等于多少立方分米)

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我们生活在一个丰富多彩的物质世界里，人类可以通过自己的聪明才智将材料加工成我们可以使用的物品，然后通过这些物品改造我们的现实世界，让我们的生活更加舒适。

在古代，人们使用随处可见的材料，如石头和木头。当人们的生产力进一步发展后，开始开采地下金属，因为人们发现金属不仅具有较高的强度，而且可以被高温熔化成型，将各种金属混合在一起，得到强度和韧性更好的器具。到目前为止，金属是我们最常用的材料之一，在人类的发展中发挥了重要的作用。

金属的一个共同特点是密度高于其他常见材料。密度带来的最直接的区别就是相同体积下质量的不同。不同种类的金属密度差异很大。比如铅，我们经常用来做重物和铅球的金属，是一种密度很高的金属。

但是铅不是密度最大的金属。目前地球上发现的密度最大的金属是锇，质量约为每立方厘米22.59克。但实际上地球上很多金属都是初级阶段陨石和小行星带来的，Tai 空里的物质明显更丰富。

密度最大的物质

也许我们已经认为金属的密度足够大了，但与宇宙中的某一种物质相比，那根本不算什么。我们的地球在银河系的一个角落，绕着太阳转，对我们来说有着不可替代的作用，但实际上它只是恒星中的一个“小人”，密度并不高。

真正致密的天体是中子星。这种物质的密度是多少？我们不能用地球上的“克”来衡量。真正属于它的单位应该是“亿吨”。天体重达一亿吨是很常见的，但你见过仅一立方厘米就重达一亿吨的物质吗？中子星的最高密度可以达到每立方厘米20亿吨。

可能有些人很难想象这个重量。就拿地球上常见的物质水来说吧。一立方米水重约一吨，20亿吨是20亿立方米水，约2立方千米。假设一个盒子的体积是2立方千米，它可以容纳160亿人。

然而，就是这样一个夸张的单位质量对于水来说，却可以“浓缩”在一立方厘米里，这就是中子星。既然中子星的密度这么高，是不是意味着宇宙中的其他恒星也很致密？事实上，经过我们的研究，我们会发现事实并非如此。中子星属于“例外”。

其他天体的密度

以我们最熟悉的地球为例。主要由岩石组成，密度大概比水高一点，但没有本质区别，大约是每立方厘米5.5克。它是我们的恒星，主要由氢原子和氦原子组成，密度约为每平方厘米1.409克。太阳的质量之所以比地球大那么多，主要是因为它的体积巨大，所以它的总质量达到了地球的33万倍。

恒星大部分是由气体构成的，因为只有这样才能继续核聚变反应，释放出光和热。但是，当恒星过了主序阶段，密度又会发生变化。宇宙中有些古老的恒星看起来并不大，但质量却很惊人。比如我们发现的恒星R136a1，质量是太阳的200多倍。

原因是恒星到了一定年龄，会因为物质能量的消耗而坍缩。此时它的密度会大幅增加，所以看起来很小，但实际质量很大。根据能量守恒定律，恒星本身的质量不会改变，但密度会随着状态的不同而变化。

所以我们可以说，这些密度远高于太阳的天体，很可能在某个阶段比太阳大得多。那么，上面提到的密度最大的天体，每立方厘米重20亿吨的中子星的“前世”呢？

中子星是怎么产生的？

正如人们经历童年、青年、中年和老年一样，恒星不是永恒的天体。它们会在不同的“时代”表现出不同的状态，对外界产生不同的影响。以我们的恒星太阳为例。现在太阳已经50亿岁了，作为主序星的寿命已经过去了一半左右。

50亿年后，太阳中的氢会燃尽，体积继续膨胀，成为炽热的“红巨星”。到那个时候，太阳系的很多行星都会被更大的太阳吞噬，包括我们的地球。膨胀后，恒星将继续燃烧，直到燃料再次耗尽，然后开始坍缩，成为密度更大、体积更小的天体。

坍缩后，由于恒星内部能量高度集中，最终会产生超新星爆炸，大量物质以极快的速度被甩出。一段时间后，只剩下“核心”，这个核心会根据恒星本身的大小，转化成不同的恒星。一种可能性是变成中子星。

要最终形成中子星，原恒星的大小不能超过太阳的20倍，否则就会变成另一种完全不同的宇宙物质——黑洞。现在，我们来介绍一下中子星的特点和它的发现历史。

中子星的发现

在天文分类中，中子星介于白矮星和黑洞之间，是上世纪60年代才认识到的。其实早在20世纪30年代，就有科学家提出中子星可能存在的假说，但毕竟是假说，人们并没有真正发现。

中子星最后不被人“看见”，是因为它的密度很高，所以体积比较小。直径十公里左右的中子星相当于太阳的质量，如果体积达到一定程度，就会变成黑洞。中子星的一部分会变成“脉冲星”，它会不断向宇宙发出强烈的脉冲波。这个信号是在20世纪60年代捕捉到的，直到那时人们才证实了它的存在。

中子星不是永恒的。它在运动的过程中不断释放能量，所以我们可以接收到它发出的脉冲波。因为中子星不是到处都有脉冲，所以我们接收到的信号不是连续的，而是随着中子星的旋转而变化的。

与恒星不同的是，中子星的表面不是液态或气态，而是固体外壳，一般由铁等金属构成，内部则是液态中子流体。中子星的能量辐射是惊人的，释放能量只需要一秒钟，就可以让整个地球人类使用几十亿年，足以看到总量。

中子星释放能量后，会变成另一种恒星，黑矮星。理论上，黑矮星是恒星燃尽后的一种碎片。它根本不发光，也不会像黑洞一样“吸收”周围的一切，因为它不再向外界释放任何能量，处于完全“冷却”的状态。

遗憾的是，这颗系外行星目前只存在于理论上，因为根据科学家的推测，黑矮星中的恒星“蜕变”大约需要200万亿年，而我们的宇宙只有137亿年，距离黑矮星形成还有很长时间。

我们对于中子星的观测

我们对中子星的了解仍然非常有限。因为中子星体积很小，我们很难用肉眼观察到。唯一的办法就是研究它们释放的电磁信号，这就需要使用特殊的“望远镜”，也就是射电望远镜。

射电望远镜看起来像一个巨大的“雷达”。它能准确捕捉来自外太空的各种能量空，让人们从另一个角度“看”到浩瀚宇宙，分析中子星等特殊天体。

中国也非常重视中子星特别是脉冲星的研究。目前，世界上最大的射电望远镜已经建成。它的全称是500米口径球面射电望远镜，也被形象地称为“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”。

自投入使用以来，“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”已发现超过370颗新脉冲星，并捕捉和分析了快速射电爆发等一些奇怪的天文现象。而且，这并不是中国观测天体的终点。中国将在未来建造更多的“天眼”，并争取更多的脉冲星研究。

结语

近年来，科学家对宇宙有了更深入的了解，提出在中子星和黑洞之间存在一种能量更强的恒星——夸克·唐珂。但是，就像以前的中子星一样，夸克星的存在处于假设阶段，人类还没有真正发现。

在这样的前提下，只有不断发展自己的科技，才有机会在未来发现更多的天体来证实或证伪那些猜想。无论答案是肯定的还是否定的，它对我们来说都具有重要的意义，可以使科学技术不断进步。

我们对宇宙的了解仍然非常有限。人类毕竟只是浩瀚宇宙中比尘埃还小的生物，生命长度和能力都微不足道。但即使是这样的人类也在不断前进，用我们有限的生命和能力探索无限的宇宙。

相信在未来，我们一定能进一步了解楚星的“前世”，让我们对未来可能发生的一切有充分的心理准备，在危机来临时不会手足无措。人类文明发展到今天很不容易。自然，我们还是希望比赛能继续下去，创造更辉煌的未来。