中子星密度高达每立方厘米一亿吨，更恐怖的黑洞里面是什么物质？

在浩瀚宇宙中，中子星与黑洞无疑是最让人毛骨悚然的天体。尤其是黑洞，其核心奇点的密度无穷大，远超出我们的认知范畴。

即便是密度惊人的中子星，每立方厘米的质量也超过一亿吨，这已经超出了元素的范畴无法解释。那么，黑洞内部隐藏着什么样的物质呢？

我们先来详细了解黑洞的特性。

黑洞实际上并没有确切的大小。黑洞本身是体积无限小的奇点，密度无穷大。我们通常所见的黑洞大小，其实是以奇点为中心，史瓦西半径为半径所形成的球面。

任何物体都有其对应的史瓦西半径，黑洞也不例外。史瓦西半径与物体的质量成正比关系，质量越大则史瓦西半径也越大。有一简单的公式可以计算物体的史瓦西半径。

我们可以这样理解史瓦西半径：任何物体，一旦被压缩至其史瓦西半径，就会塌缩成黑洞。

尽管史瓦西半径有具体的大小，但黑洞其实并没有大小，所有的质量都集中于奇点上。在物理学中，我们研究的是具体的物理量，而无穷属于抽象概念，因此，黑洞和奇点本身无法用现有物理定律来解释。

由于黑洞的所有物质都集中于无穷小的奇点上，所以黑洞内部不存在我们所知的任何元素。

事实上，即使是白矮星，其组成也不再是我们所熟知的元素。

我们的太阳最终也可能会成为白矮星。科学家们认为，质量在0.5到8倍太阳之间的恒星，其死亡会以白矮星的形式结束。白矮星实际上是质量较小的恒星死亡后的残骸。

千万不要小觑白矮星，其密度也是极高的。在小质量恒星死亡的过程中，在自身重力的作用下，它会向内塌缩，核外电子转变为自由电子，但大体上仍保持原子状态。白矮星靠电子简并压与引力达到平衡，所以也可以将其称之为“电子简并态物质”。

电子简并压又是什么呢？

根据泡利不相容原理，两个或两个以上的粒子不能占据同一量子态，当两个或多个电子试图占据同一量子态时，就会产生巨大的力量，这就是电子简并压。

可以打个比方，你喜欢独自一人待在房间，如果有人试图进入，你会用力将其推出，你的推力就相当于电子简并压。

白矮星正是依靠电子简并压与引力抗衡，防止自身无限塌缩。

白矮星的密度能达到每秒1吨到10吨，因此，白矮星的物质组成也不是我们所知的任何元素。

形成后的白矮星，会依靠自身的强大引力不断吞噬周围物质，哪怕是恒星也会被其蚕食。当白矮星质量达到极限——所谓的“钱德拉塞卡极限”，大约为太阳质量的1.44倍时，电子简并压也无法抵挡巨大的重力，白矮星会进一步塌缩，引发超新星爆发，最终可能塌缩成中子星。

换句话说，钱德拉塞卡不仅是白矮星的极限，也是中子星的起点。

中子星，如其名，完全由中子组成，可以说是一个巨大的“原子核”，核外电子被完全压入原子核，与质子结合成中子。

中子星的密度极大，每立方厘米的物质质量可以超过一亿吨。中子星的存在是因为中子简并压的存在，这是一种比电子简并压更强大的力量，足以平衡中子星自身的强大重力。

但即便是强大的中子简并压，也有其极限——奥本海默极限。当中子星质量达到这个极限，约等于三个太阳质量时，中子简并压也无法支撑巨大的重力，导致中子星塌缩，最终形成黑洞。

尽管白矮星和中子星的内部物质已超出元素的范畴，我们至少还能了解它们的内部组成。白矮星内部主要由原子组成，但已非普通原子；而中子星则由紧密排列的中子组成，极其致密。

但对于黑洞，则完全超出了我们的认知，我们无法确定奇点究竟为何种存在状态。

到目前为止，包括人造元素在内，人类已知的元素有118种，密度最大的元素也只有每立方厘米22.8克，而白矮星密度为每立方厘米10吨，中子星更是高达每立方厘米一亿吨以上。

即便是已知的最终元素，与白矮星和中子星相比，也完全不在一个水平线上。科幻小说《三体》中提到的奇异物质“水滴”就极为沉重，密度可媲美中子星。

那黑洞奇点又如何呢？

对于黑洞奇点，我们不能用常规思维去理解，远非将中子星内部压碎那么简单。因为无论中子被压得多碎，它总是有一定的体积，而无论密度多大，总是可以度量。

但奇点却无体积可言，它无限小，密度无限大，早已超出了我们对物质的理解。

简单来说，黑洞奇点不属于我们的四维时空，而是“超时空”的存在。难怪生活在四维时空的人类难以窥视黑洞的秘密。

如果能够通过黑洞奇点了解“超时空”的奥秘，可能会引领人类进入一个全新的时代，揭示更多自然奥秘，甚至直接揭示宇宙的底层法则。

这也是科学家们对黑洞如此痴迷的原因，他们相信黑洞奇点必定隐藏着更高级的自然法则，甚至可能揭示通往高维度的秘密！