超重星之謎

為什麽l立方厘米白矮星物質高達幾十公斤到幾十噸?為什麽l立方厘米的中子星物質會高達讓人不可思議的10多億噸?

為了弄清這些問題，我們首先要從基本粒子說起。

什麽是基本粒子呢?

比方說，蓋房子離不開土、木、磚、瓦，做飯離不開柴米油鹽，這些都是做一件事的基本原料。粒子，簡單地說，就是構成宇宙萬物最基本的原料。

經過曆代化學家的努力，截至目前，人們所發現的化學元素共有107種。如果我們把化學元素作為物質的基本組成的話，那麽應該就隻有這107種了。

然而，自從人們發現原子不是最小的單位以後，元素就不能稱其為“基本單位”的了，因為它還可以分割成更小的顆粒，這時，所有的“基本粒子”都隻變為三種了。這三種“基本粒子”是質子、中子和電子。

隨著其他粒子的不斷發現，“基本粒子”隊伍大大加強了。

到目前為止，人們所發現的“基本粒子”主要包括下麵一些粒子：

一是誇克家族，它一共包括6種不同類型的誇克，它們是組成原子核或其他亞核粒子的最小微粒。

二是輕子家族，它一共包括6種不同類型的輕子。大家所熟悉的電子就是輕子家族中的一員。

第三類是傳遞力的粒子家族，其中有傳遞強力或核子的膠子、傳遞電磁力的光子和傳遞弱力的中間玻色子等粒子。

第四類是反粒子家族，它是指對於誇克和輕子中的每一種粒子都有相對應的反粒子。反粒子的特點是與原粒子的質量相同，但所帶的電荷相反。

介紹了粒子的基本情況，我們來解釋為什麽白矮星和中子星的物質密度這樣大。

根據高能加速器發展的水平，人們現在可以把“粒子”加速到二分之一光速。利用這麽高速度的粒子去轟擊由碳、鋅、金等元素製作的靶核。因為粒子的速度太高，結果靶核物質不是像平常受到攻擊後那樣發生碎裂，而是被壓縮了。

這樣一來，原子內部的空間被大大壓縮了，形成了高密度的靶核物質。這就好像是把一大盆豆腐腦壓縮成一小塊豆腐幹一樣。

科學家們猜想，白矮星和中子星形成的時候，也是在這樣的條件下被強烈壓縮，結果原子核被猛烈擠壓，形成了讓人不可思議的高密度物質。