浩瀚的宇宙中，密度最大的是黑洞，其次是中子星。中子星的密度約為8×10¹⁰kg～2×10¹²/cm³，也就是每cm³的重量約有上萬～上億噸，這就是一個指甲蓋大小的體積。而地球的重量也就60萬億億噸。

中子星又稱脈衝星，因為它的磁場軸線和自轉軸線不重合，在旋轉時會產生的電磁輻射會忽明忽暗，輻射大多數會傳到地球，被射電望遠鏡接收到。它的自轉速度非常快，幾秒就轉一圈。

中子星是白矮星進一步坍縮而來，它的構成全部都是中子，但體積卻很小，直徑只有十幾千米上下（6500萬年前撞上地球的那顆小行星也有約10千米）。而就是這樣一個小小星球，它的質量卻有1.4～2.5倍太陽之重。

根據廣義相對論，質量越大，引起的時空曲率越大。這樣大質量的中子星也會在周圍產生時空漣漪的引力波。2017年10月，美國的引力波探測器LIGO首次接收到中子星合併的引力波，驗證了相對論的正確性。中國的射電望遠鏡天眼FAST也找到了44顆中子星。

由於中子星具有強大又穩定的射電輻射訊號，科學家們將它預設為未來星際旅行時的導航燈。

如果中子星的質量>3倍太陽質量時（奧本海默·沃爾柯夫極限），它就會繼續塌縮，當達到史瓦西半徑時，它就是個黑洞了。

恆星演化到生命後期一般會變成三種緻密星體：白矮星、中子星、黑洞。它們的密度是逐漸增大的，太陽大約在50億年以後將變成一顆白矮星。當恆星在太陽質量8~20倍之間的時候恆星最終將變成中子星，中子星的密度就是原子核的密度，每立方厘米8×10的13次方克至2×10的15次方克，也就是每立方厘米可以達到8000萬噸至20億噸。

恆星質量都非常大有著向核心處塌陷的作用力，在此條件下核心處產生了高溫高壓的環境，從而氕在此條件下發生核聚變以太陽為例每秒鐘消耗6億噸氫核聚變成5.95億噸氦，損失的500萬噸質量變成了光與熱釋放出去。這樣恆星就維持了一個動態平衡，但演化到最後氫氣耗沒無法抵抗自身的引力塌陷作用。在這個作用下原子核外層的電子都被壓進了原子核與質子結合變成了中子，最終形成的緻密星所有的物質幾乎就是原子核內的中子了，因此被稱為中子星。圖：相互纏繞的中子星產生我們可以觀測到的引力波

其實還有一種假設中的緻密星-夸克星，這種星是在中子星的前提下繼續擠壓中子集合到一起，最終都變成了夸克。密度最高的一種是黑洞了，科學家已經難以描述黑洞內的情況了，因為所有的質量集中在奇點處，這種物質又是體積無限小無限緻密的。

因為中子星保持了原恆星大部分的角動量，但是半徑卻縮小很多。所以一般中子星都有非常高的自轉速度，例如毫秒脈衝星每秒鐘可以旋轉上百次。它們繼續就像是宇宙中的燈塔一般，人類未來進行星際航行可以使用多顆脈衝星進行星際定位。

中子星是恆星演化到生命末期形成一種特殊天體，密度比白矮星大比夸克星和黑洞小，除此之外某些中子星還會發出規律的電磁脈衝而成為脈衝星，一般而言中子星上的物質密度在每立方厘米8000萬到20億噸。

根據廣義相對論中的時空扭曲產生引力原則，中子星的引力是非常非常大的，其逃逸速度可以達到光速的百分之五十，也就是說如果人類在中子星表面發生火箭，那麼火箭需要達到每秒十五萬公里才能飛離中子星，而火箭飛離地球只需要11.2km/s

中子星的高密度其實很好理解：中子星在變成中子星之前是一顆比太陽質量還大的恆星，而當恆星內部氫元素消耗殆盡後，原來的引力與內部的熱力平衡就被打破了，恆星有可能發生超新星爆發，而恆星的核心區域則會被引力無情的擠壓，結果就是原子與原子被擠在一起壓碎變成了中子和中子擠在一起，密度在這個過程中急劇上升。

不過每立方厘米幾十億噸的中子星物質一旦離開中子星這個強引力環境後就會瞬間“反彈”成普通物質，隨著而來的還有猛烈的爆炸，因此如果有一克中子星物質來到了地球，那麼爆炸威力將不亞於一顆核彈。

科學家認為在中子星之上還應該存在一種體積更小密度更大誇剋星，也就是夸克和夸克擠在一起形成的天體，不過目前我們還沒有找到夸克星存在的證據。

這個問題，量子菌來問答。中子星就是由中子組成的天體，它的半徑不大，在10千米左右，但質量卻達到了太陽的1.4到3倍。簡單計算，中子星的密度就是像題目裡談到的，可以達到10來億噸/立方厘米。

中子星之所以這麼大的密度，因為它本來就是大質量的恆星演化而來的，我們太陽系的太陽是沒有資格成為中子星的。對於大質量的恆星，當最後核燃料消耗完畢，而殘留的質量還大於太陽質量的1.4倍時，也就是所謂的錢德拉塞卡極限質量。

此時，該天體的引力已經大到電子的簡併壓力都無法對抗，本來處於原子核外的電子也被壓入核內，電子質子就形成中子，原子以及原子核都坍塌了，這個星球上只剩下中子，所以稱為中子星。中子星半徑10千米左右，質量在太陽質量的1.4到3倍，密度大約為8000萬到20億噸每立方厘米。

當然中子星，還不是宇宙中最緻密的天體，黑洞才是，黑洞體積更是小到一個奇點。對於中子星來講，最常見的就是旋轉的脈衝星，沿著磁軸會發出輻射，就像燈塔掃描照明一樣，有著穩定的脈衝週期，可以作為宇宙中的燈塔來標定星際旅行的位置，確定時間。

這個位於貴州山區的當世最大口徑的射電望遠鏡，就是設計用來發現中子星。500米的口徑的大鍋，不是用來煮鯤用的，更不是尋找什麼外星人來用的。貴州天眼投入使用以來，已經發現了幾十顆中子星，成果斐然。

中子星密度大質量大，一立方厘米重量上億噸，是什麼概念？

其實中子星密度也沒什麼好稀奇的，假如按中子星的門檻計算密度的話，不過就是和原子核的密度差不多！而原子核就是物質世界中最小組成部分原子的核心而已，去掉了核外電子，剩下的就是原子核！

一、中子星是怎麼形成的？

這得從自然界的基本作用力開始說起，已知的四種基本作用力是引力、電磁力、弱力和強力！

這幾種作用力中能對抗壓縮的是電磁力和強力，氣體可以被壓縮是因為分子間隙比較大！但固體很難壓縮，因為原子與原子之間的間隙非常小，能對抗壓縮的是結構支撐與核外電子之間的斥力，當然這都是電磁力所提供！但引力是一種源源不斷並且可以無限疊加的作用力，當物質的質量增加到電子之間斥力（同性負電荷）難以對抗時就會被壓縮到原子核附近！

1.電子的電磁力斥力為主的對抗階段

2.電子簡併力為主的對抗階段

在壓縮初期，比如地核中心的物質（密度大約為水的100倍），或者太陽核心處的物質（密度大約為水的150倍），此時仍然是電磁力的斥力抗衡階段，因此密度變化範圍是比較大的！

1、白矮星階段

當質量無限增加後，就會將以斥力為對抗的電子壓縮到去無可去時即達到了白矮星的標準，此時對抗引力進一步坍縮的是電子簡併作用力，這並不是一種力，而是泡利不相容原理所致，即同一原子中不可能有兩個電子可以擁有完全相同的量子態！

二、中子星階段

即便是是泡利不相容那無法存在完全一致量子態的電子簡併力，也是有極限的，而無限增加的質量將會壓垮這個結構，而這個質量極限就是穩定白矮星的質量上限：錢德拉塞卡極限，此時電子簡併力再也無法對抗引力坍縮，進入了原子核與正電荷的質子中和成了中子，從理論上來看物質就成了中子的海洋，中子星門檻的密度跟原子核密度幾乎就是一致的！差不多就是無數原子核聚集在一起的概念，只是沒有質子的概念！

當然繼續往下還有夸克星和黑洞，跟壓垮電子簡併力的引力坍縮一樣，仍然會有一個壓垮中子簡併力的質量極限，還有壓垮夸克的質量極限，最終就是坍縮向不可逆的黑洞！

三、中子星有什麼可以拿出來說道的特點？

1、密度大約為為1×10^14克-10^15克/立方厘米，

2、脈衝星和磁星都屬於中子星，其中脈衝星是其磁極與自轉軸不一致導致，

3、地球壓縮到中子星的話大約只有22M直徑，

4、黃金大都來自中子星合併，

5、中子星的逃逸速度約為：10-15萬千米/秒，即光速的1/3-1/2左右。

......

四、為什麼太陽還沒坍縮成中子星？

其實與引力坍縮能對抗的還有輻射壓，即核心聚變產生的能量向外殼傳播的過程，會產生輻射壓，這個將和引力坍縮能對抗，避免恆星過早的坍縮成終極天體，不過以太陽的質量，未來也只能坍縮成白矮星，遠未達到中子星的標準！當然這個輻射壓與引力坍縮能相比有一個極限，是恆星質量的上限，這是英國天文學家亞瑟·斯坦利·愛丁頓發現的，即：自然界密實物體的發光強度極限；

中子星的確密度很大，中子星可以說是宇宙中可怕程度僅次於黑洞的天體，其表面的引力場異常強大，和黑洞有得一拼，換句話來說，中子星就是一顆失敗的黑洞。

中子星和黑洞同樣是恆星生命末期可能到達的終點之一，中子星是恆星演化到生命末期經由重力崩潰發生超新星爆炸之後，可能形成的少數終點之一，質量沒有達到可以形成黑洞的恆星在其生命末期會形成一種密度介於黑洞和白矮星之間的天體，這個天體就是中子星。

中子星表面的物質密度很大，簡單來說，典型的中子星密度在上億噸每立方厘米，也就是相當於水密度的100萬億倍！白矮星幾十噸每立方厘米的密度跟中子星比起來，似乎有點微不足道了。事實上，如果把地球的密度壓縮成和中子星一樣的話，那麼地球的直徑將只會有22米，而像太陽這麼大的天體，壓縮之後的半徑也不過只有10公里。

根據科學家的估計，質量在太陽8倍到20倍的老年恆星，生命末期它會形成一顆中子星，而質量不足8倍太陽質量的恆星，則會變成一顆白矮星。白矮星和中子星的物質存在狀態是完全不同的，簡單來說，白矮星的物質還是以原子的狀態存在，只不過原子之間的距離已經被壓縮得不能再小了，不過中子星就可以說完全是一顆巨大的中子組成的星球了，因為在中子星中，電子被壓縮到了原子核之內，和質子結合形成了中子，整個中子星就是一個電中性的星體。

答：中子星的密度，基本就是原子核的密度，每立方厘米高達10億噸，中子星是宇宙中的極端天體，屬於恆星演化的產物之一。

一個氫原子的直徑，大約是10^-10米數量級，氫原子核的直徑大約是10^-15米數量級，說明在原子內部，還存在很大的空間；受量子力學的限制，原子核內部的空間很難被壓縮，但是一些極端情況下例外。

宇宙中有四種基本作用力，強力、弱力、電磁力和引力；強力和弱力的作用範圍很小，電磁力存在引力和排斥力，能相互抵消，唯有引力可以無限疊加，而且引力的作用範圍無限遠。

大質量恆星在演化末期，核聚變反應減弱導致自身引力佔據主導作用，使得恆星在自身引力作用下塌縮，從而形成超新星，並留下一個核心部分，如果核心部分的質量在1.44~3倍太陽質量之間，就有可能形成中子星。

我們知道原子核由質子和中子組成，質子帶電，中子不帶電，在恆星塌縮時，自身物質無法抵抗強大的引力，使原子的核外電子落入原子核當中，與質子中和形成中子，於是一顆全部由中子組成的天體形成了。

在中子星內，由中子簡併壓力和萬有引力相抗衡，中子星就如一個巨大的原子核，密度與原子核的密度相當，高達每立方厘米1~20億噸，相當於把地球壓縮成直徑22米的球體，是非常不可思議的密度。

早在公元1054年，我國宋代天官就記錄了一次超新星爆發，並持續觀測了好幾個月，亮度極大時白天都肉眼可見；這顆超新星最終形成了著名的蟹狀星雲，距離地球6500光年，蟹狀星雲的中心，就是一顆高速旋轉的中子星，每秒自轉大約30圈。

你可以把它簡單看成一個巨大的原子核，半徑僅僅十幾千米，密度可達每立方厘米10億噸。

中心星是目前為止，已發現的物質形態密度最大的天體。

由核心大於1.44倍太陽質量的恆星坍縮而成，是恆星走到生命盡頭後的一種極端結果。

都知道恆星的穩定，主要依靠兩種力的相互平衡： 自身重力和核聚變的輻射壓力，一個向內，一個向外。

恆星生命週期99%的時間，都在將氫聚變為氦。隨著氫聚變完成，只要恆星質量足夠大，就能在重力作用下，繼續引發核內聚變：氦聚變成碳、碳聚變成氖、氖變成氧、氧變成矽……最終聚變為鐵。同時，核心也變得越來越重。

由於鐵聚變不再能釋放能量，核心的輻射壓力迅速下降，恆星的平衡系統被打破。

如果，此時核心質量超過大約1.44倍太陽質量，就會發生一場災難性的坍縮。 核心外圍以每秒70000千米的速度向中心坍縮，原子內部的基礎作用力開始抵抗引力導致的坍縮。

首先抵抗的就是電子的量子力學排斥力，就是常說的電子兼併壓力，這個力是基於泡利不相容原理而產生的。

1925年，泡利根據對原子資料的分析提出了一條原理：原子中任意兩個電子不可能完全處於同一量子態。1940年，泡利將這條原理擴充套件到了所有費米子。費米子指的是自旋為半整數的粒子。

當引力突破了電子大軍的抵抗，電子將被壓進原子核裡與質子融合為中子。然後，中子大軍繼續抵抗引力的坍縮。這就是中子簡併壓力。只要恆星核心的質量沒有超過3.2倍太陽質量（超過了，就成黑洞了），中子們就能夠抗住引力的坍縮。

而恆星的外層物質，會在一場劇烈的超新星爆發中，被拋撒進太空。一顆中子星就這樣形成了。

質量介於太陽質量1.44倍到3.2倍的中子星，直徑卻被壓縮到了約25千米，大約與一個曼哈頓相當。

中子星的密度非常大，一立方厘米的質量與邊長700米的鐵立方質量相同，相當於把10億噸重的珠穆朗瑪峰，壓縮排一小塊方糖大小的空間之內。

如果要在中子星上著陸，是一件可怕的事。

比如，將一個物體從距離地面1米的地方放下，它會在1微秒內落地，並被加速到200萬米/秒。

中子星的地面絕對平滑， 最大的起伏不會超過5毫米。而它的大氣層主要由氫氦構成，並被壓縮成超薄的熱等離子體，表面溫度約1000萬℃，是太陽表面溫度（6000℃）的1666倍。

中子星的外殼極其堅硬，很可能由排列成晶格結構的鐵原子核和充斥其間的電子構成。

離核越近 中子會越來越多而質子會變得越來越少，而核心是極其稠密的中子湯，當然具體成分現在仍然是個迷。

但最可靠的猜測是超流體中子簡併態物質，或者是一些被稱為夸克—膠子等離子體的超密夸克物質。

中心星的這些物理性質，從傳統角度來看，是難以想象的，只可能存在於外宇宙空間的極端環境當中。

在許多方面，中子星都非常像一個巨大的原子核。

最大的不同，可能是原子核是質子透過強相互作用力聚集起來的，而中子星完全是由於重力的作用。

因為，中子星的自轉速度非常快，可達每秒旋轉數週。

如果附近還有一顆可憐的恆星給中子星提供吸取的能量，中子星的自轉速度還可提速到每秒數百周。

比如，編號為PSRJ1748-2446ad的天體，它的自轉速度約為2.52億千米/時。

如此快的自轉速度的中子星如果又存在磁場，這就是我們常說的脈衝星。它們會發出強烈的有周期性的無線電訊號，稱為脈衝。

中子星的磁場異常強大，大約比地球磁場強8萬億倍。強大的磁場足以彎曲進入其影響範圍的任何原子。

這種有周期性的脈衝會在宇宙中形成一種燈塔效應。就像我們乘坐輪船在海里航行看到的燈塔一樣。

正因為脈衝星具有在我們地球上自然界裡面所無法實現的極端物理性質，所以說它是一個非常理想的天體物理實驗室。

尋找脈衝星也就成了天體物理學的一項重要工作。

中子星是宇宙中一種極端天體，但也是最酷的天體之一。

要了解為什麼中子星會質量巨大，我們就得先從原子結構說起。

其實有很多人對原子結構都有誤會，這是因為上學的時候，老師為了方便教學，會用一些模型，這些模型的比例實際上都有問題。比如說下面這張：

原子核和電子的個頭實際上是偏大了，而且大得不是一般得多。那真實的情況應該是什麼樣子呢？這個問題，其實連帶著原子模型長什麼樣子，經歷了好幾代科學家才搞清楚。不過，下面最後一張圖，還是偏大了。

實際上，原子核的大小事盧瑟福搞清楚的，他用α粒子轟擊金箔，他發現大部分的粒子會傳過去，只有極其少量得會發生偏折。

由此，我們可計算出原子核大致的大小，如果說原子是一個足球場那麼大的，那原子核實際上也就只有一種螞蟻那麼大，電子的大小目前來說我們沒完全搞清楚，它可能只是個點狀物而已，要比原子核還要小，是以機率雲的形式在原子核外圍分佈。

從這裡，我們可以得出這樣的結論，那就是原子其實是很空曠的，99%以上都是“空”的。

在研究原子核模型的時代，科學家就一直在思考一個問題，那就是原子核是帶正電，而電子是帶負電，為什麼電子不會掉落到原子核內，然後質子和電子反應稱為一箇中子？

如果這樣會實現的話，那原子就會縮小到原來1%的尺度都不到，畢竟原子太空曠了，都是電子雲在佔地方。

我們要想知道的是，質子和中子，其實都是夸克構成的。

而組成中子的夸克質量之後要比組成質子的夸克的質量之和略大一點，這就導致中子的質量要比質子的質量大一點。根據愛因斯坦的狹義相對論中的質能等價，質量和能量其實是一樣東西的兩個面，所以多少質量就對應多少能量。因此，中子所蘊含的能量要大於質子，不僅如此，實際上中子的能量是要大於質子+電子+中微子的。根據能量最低原理，萬物都是從高能量狀態到低能量狀態。所以，中子有一點機率自發地衰變成一個質子、一個電子、一箇中微子。這其實就是β衰變。

而質子、電子要反應生成中子，由於是要從低能量狀態到高能量狀態，就需要輸入能量，否則根本做不到。

不過，形成中子星的過程中，如果引力巨大無比，這時候就會把原子們使勁壓縮，說白了，引力就在提供這樣的能量，想要使得電子進入原子核內。

不過，這時候還有一種量子效應叫做電子簡併壓力，它是因為泡利不相容原理產生的力。這種簡併壓力可以和引力相互抵抗，讓電子不至於進入原子核。

不過，如果這時候的恆星質量超過1.44太陽質量（小於奧本海默極限），那電子簡併壓力也不足以抵抗住引力，電子就會被壓到原子核內部。也就是說，剛才說到原子之內99%的空間由於電子被壓進原子核，而失去這部分空間。原子核和原子核會被擠在一起，說白了就是一堆中子擠到一起。

所以，中子星的密度會異常的大，這裡要再強調一下，並不是說中子之間完全沒有縫隙，實際上還是有的，並且中子星表面還會有些許電子，中子星的半徑一般在10至20公里之間，質量越大，半徑就會收縮得越小（這其實是引力在迫使中子之間的縫隙變小）。中子星的密度一般上維持在8*13 g/cm^3到2*10^15 g/cm^3，這樣的密度其實是和原子核密度差不多數量級的。所以，一立方厘米噸其實也就不足為奇了，說白了中子星就是一個沒有原子之間的空間和原子內的空間的星體，而物質大部分的質量其實是來自於原子核的，損失空間的同時，質量還保住了，才會導致密度如此巨大。

所以，最後我們來總結一下，構成物質的原子和原子之間其實是有間隙的，而原子內部也很空曠，99%基本上都是空的。而中子星說白了就是把核外電子壓到了原子核內，使得一群中子排排列的天體，就減少了大部分空間的同時，質量又不會變（原子的質量主要集中在原子核上），因此中子星的密度極其大，數量級大概和原子核差不多。

回答這個問題之前，我們先來了解一下中子星。

說起中子星，和黑洞還有一點關係呢。它是除黑洞以外密度最大的天體，在恆星演化的末期，因為重力崩潰而發生了超新星爆炸之後，那些恆星可能成為的為數不多的終點之一，因為質量不夠，所以沒能形成黑洞，進而就形成了中子星，可見，中子星的質量是沒有黑洞大的，但比白矮星質量大。

當然了，中子星不僅質量僅次於黑洞，其密度也是僅次於黑洞的（目前已觀測到的），中子星的密度為每立方厘米8^14~10^15克，這也就相當於每立方厘米重一億多噸，這是一個什麼概念呢？

中子星就相當於是一個巨大的原子核，而它又跟其它普通的原子核不一樣，普通原子核內有質子，有庫侖斥力，靠的是核力的結合。而中子星有著極強的引力，靠的是引力的結合。中子星的密度也就是原子核的密度，當然，其密度要比普通原子核的密度要大。

而我們知道，水的密度為每立方厘米1克，而中子星呢？每立方厘米一億多噸，這也就是說中子星的密度相當於水密度的一百萬億倍。再拿白矮星來作比較，白矮星的密度為每立方厘米幾十噸，那麼，中子星的密度就是白矮星的百萬倍，根本就是沒有可比性的。

中子星之所以質量大密度大，是之前形成它的恆星質量大的原因，因為只有大出太陽質量10倍以上的老年恆星才能在其生命最後形成一顆中子星。而那些質量大出太陽一點，甚至還沒有太陽質量大的恆星當然是沒有可能形成中子星的，它們大都形成了質量小，密度小的白矮星了。

在天體物理學中，白矮星、中子星和黑洞統稱為到”緻密星”

”緻密星”與正常恆星有2大差別：

1、由於它們不再進行核反應，因而沒有熱壓力來抵抗自身的引力塌縮，因此原子中的電子會脫離其軌道，再壓縮，會被壓進原子核與質子結合成中子，再壓縮，原子核也被壓小了，再壓縮，原子核都頂不住了，直接被壓成了。。。。。往下看吧！

2、表面引力場超強。中子星的引力強度是太陽的10萬倍，是地球的2000億倍！如果一個物體在中子星上從1米高的地方掉下來，它將以每秒1400公里的速度到達地面，實際上，因為首尾引力差異，該物體會在下落之間就會被拉成一條等離子流。

根據高等教育教材《天體物理學》的相關資料，中子星的平均密度接近每立方米1000萬億噸，根據維基百科的資料，平均密度更加靠近每立方米370-590萬億噸。為了便於理解，以我們生活中的勺子為例，一小勺中子星物質大約為550萬噸，以美國最大的航空母艦尼米茲級航空母艦為例，它的重量大約在8萬噸左右，也就是說一小勺中子星物質大約為70艘航母的重量。這個能想象了吧！

我們已經知道，原子核的密度是229萬億噸，大家可以比較看出，中子星的平均密度已經超過了原子核的密度，或者換句話說，中子星的核心部分已經將原子核壓得相互侵入、乃至變為自由中子、甚至壓碎變成了夸克。

目前對中子星結構的理解是由現有的數學模型及有限的觀測推斷的，中子星表面的物質是由被壓成固體晶格的普通原子核組成的，大量的電子從他們之間的縫隙流動著，表面的原子核有可能是鐵或更重的元素核素，由於極端重力場的作用，其表面會異常的堅硬和光滑（你想到了什麼？）

越往內層，原子核會變被壓得越來越小，自由中子的數目會不斷的增加，不同於地球的常規引力環境，大量的中子在巨大的壓力下會保持穩定而不會衰變，被猜測以一種超流體形式存在，繼續往裡，直達核心，目前理論推測為大量的超密度夸克湯。

根據廣義相對論，引力會讓時空彎曲，而光沿著彎曲的時空前進，也就看起來變得彎曲了。

而在中子星上，這種彎曲的時空甚至會讓光沿著圓周軌道執行。從而形成所謂的引力透鏡效應。

行吧，就講到這了，如果真的有外星人能夠挖幾勺做成個水滴飛船，那勺子可得是啥做的啊。又或許，他們可以像雷神托爾鍛造戰斧一樣，找個太陽把它鍛造成一個水滴飛船！誰知道呢？

大半夜的扯了這麼多，你還不點一下關注？

參考文獻：《天體物理學》、維基百科

這是因為中子星是一種特殊的天體，是在自身引力作用下坍縮成一個非常緻密的天體，而導致的高密度。當然，這與我們日常接觸到的固體的密度並不完全是一樣的，所以也不能想象成一種類似固體的物質。中子星的密度也是根據計算的出來的，而中子星的物質狀態是一種中子態的物質，並非我們所理解的固體狀態的物質。

中子星是恆星演化到晚期的一種形態，由於恆星的演化中質量決定了一切，因此一顆恆星是否會演化成中子星也是由其質量決定的。

一般來說，質量在太陽的8到30倍之間的恆星會演化為中子星，具體演化過程這裡不細說了，而形成中子星的主要過程就是由於天體質量的向心重力過於巨大，就造成內部物質無法抵擋住重力的坍縮。

我們知道，通常物質由原子組成，而原子是由原子核與核外電子構成，電子雲具有簡併力，也就是抵抗外界的壓力。但是這個電子簡併力也是有限的，當重力超過極限後，電子就會被壓縮到原子核內部。這樣電子與質子結合就成為了中子，那麼這個原子就成為了一個只有中子存在粒子了。

中子也具有簡併力，而且會遠遠大於電子簡併力，所以可以抵擋住物質的坍縮，這樣就形成了一個幾乎全部由中子物質組成的天體，就是中子星了。

由於中子星是重力作用下形成的，所以其中子物質的密度也是相當大的。但中子星的密度也不是均勻的，也是越接近核心密度越大，所以中子星的密度為每立方厘米8^14~10^15克，也就是說表面密度約為每立方厘米8億噸，而到了核心大約就有100億噸甚至更高了。

當然，這個密度只有在中子星的環境中才有效，如果可以取出1立方厘米的中子物質的話，只要離開了中子星的重力環境，那麼這1立方厘米的物質會立即轉變為其他物質形態。所以，就不要想著把中子星物質帶到地球上來了。

扔地上直接被引力落陷到地心

不對，它重力遠大於你地球，地球會被它重力場洗掉，變成一層薄膜包在外面

宇宙浩瀚無垠，光是恆星的數量就超過了2000萬億億，有著各種各樣的天體，其中最為厲害的數黑洞莫屬了，密度無限大，引力非常強。

而中子星就是除了黑洞之外密度最強大的天體，介於黑洞和白矮星之間，中子星物質被認為是可見物質中密度最大，硬度最高的物質，單位體積的物質質量大到出奇，達到了每一立方厘米重量上億噸，這可是一個很了不起的數字。

1932年，隨著“中子”被科學家們首次發現之後，就有天文學家提出了一個大膽的猜測，在宇宙中有沒有可能存在著一種全部由“中子”組成的星體呢？

這也是第一次提出“中子星”這個概念，只存在於設想中。在此之後，有很多天文學家都在尋找研究中子星。

直到1934年，一位天文學家提出中子星是由恆星演變而成的，他認為在超新星爆炸之後，一些恆星會變為中子星並會產生宇宙射線。

以太陽為研究參照，在1939年的時候，可形成中子星的恆星質量被確定了出來——當一顆恆星質量為10倍太陽質量進入生命末期的恆星，就會變成一顆中子星，這表明，中子星是由大質量的恆星演化而來的。

在1967年，伴隨著脈衝星的發現，中子星也逐漸變為了現實。

在2007年的時候，天文學家們發現了一顆直徑大約為10公里，密度每立方厘米可達1億噸，並且運轉速度是地球自轉速度1億倍的中子星，這顆中子星每秒鐘可以旋轉1122圈。

而在2010年，已知的最大中子星被發現，質量大約為太陽的2倍。

研究發現，目前已知宇宙的所有天體中，中子星的密度僅次於黑洞。

中子星，簡單來說就是由中子組成的一種天體，中子是核子的一種，是組成物質的微觀粒子之一。中子星的形成過程與黑洞類似，都是由恆星超新星爆發的。

在恆星內部主要是由氫元素構成的，氫元素會在高溫狀態下，發生了熱核反應，也就是核聚變反應，當恆星內部的氫元素燃燒殆盡的時候，恆星內部產生的能量無法維持外殼穩定，然後恆星的外殼會發生坍縮併產生巨大的能量，會將核外電子擠入質子之中，電子帶負電，質子帶正電，那麼電子加上質子就會變成不帶電的中子，於是所有的物質都被壓縮成一個由中子組成的高密度天體。

如果這顆恆星生前的質量足夠大，那麼當超新星爆炸之後，就會變成一個黑洞，如果恆星的質量不夠大，以太陽為例，太陽的質量是1.9891*10^30千克，而要想變成中子星的恆星大約是太陽質量的10倍，也就是說是1.9891*10^31千克，絕大多數的脈衝星都是中子星，但中子星不一定都是脈衝星。

中子星物質每立方厘米質量高達8000萬到20億噸，與水相比，是水密度的100萬億倍左右，而與白矮星相比，白矮星幾十噸每立方厘米的密度跟中子星比起來，那簡直就是小巫見大巫。

中子星的密度這麼大，因此其引力場也是非常強大的，其逃逸速度達到了100000公里每秒到150000公里每秒左右，相當於光速的三分之一到二分之一，這也說明了當一個物體的速度不能達到三分之一光速的時候，它就不能脫離中子星的引力束縛，會被中子星強大的引力場直接撕碎。

事實上，如果把地球的密度壓縮成與中子星一樣的話，那麼地球的直徑將只會有22米，而且像太陽這麼大的天體，壓縮之後的半徑也不過只有10公里而已。

中子星除了有高密度、高壓力、高溫度的特點之外，還有一個特點，在形成中子星的時候，一些中子星會保留恆星一部分的角動量，可以說所有的中子星並不都是靜止的，而是旋轉的，甚至還有的會高速旋轉，並且中子星在高速旋轉的同時，還會從兩級向外釋放出高強度的輻射，我們成這種中子星稱為脈衝星。

由於脈衝星可以高速旋轉並向外釋放脈衝輻射，因此脈衝星是宇宙中最為精準的時鐘，是航天過程中一個重要的時間參考。

首先我們來看看了解一下中子星的基本情況

首先是密度

中子星密度很大。密度一般用1立方厘米有多少克來表示。如果我們從中子星上面取下1立方厘米物質，稱一下，它可重1億噸以上、甚至達到10億噸。這是什麼概念呢，它的密度是水的100萬億倍！在“超級電子顯微鏡”下，普通物質裡的原子核和電子，好似宇宙星辰，空曠寂寥。而中子星的物質你能看到密密麻麻的全是中子，緊緊的挨在一起，要是有密集恐懼的最好還是不要看了。

其次是大小

如果把地球壓縮成中子星，地球的直徑將只有22米！事實上，中子星的密度是如此之大，一個典型中子星的半徑只有10千米左右，而質量至少是太陽的1.35～2.1倍以上。

還有極高的溫度

中子星的溫度極高。其表面溫度為1500萬度，中心溫度約為100～1000億度。我們以太陽來作比較，就可以有個稍具體的概念：太陽表面溫度6000℃不到，越往裡溫度越高，中心溫度約1500萬度。

中子星的面積

中子星的面積為約30---300平方千米，地球5.1億平方千米，地球面積是中子星的約170-1700萬倍。

除了以上引數外，中子星還有超強的磁場和和巨大的能量輻射，中子星所到之處可以說哀鴻遍野，天地失色。

總的來說，中子星在宇宙中是看得見的有如神一般存在的星體。比起大多數宇宙天體來說，它是另類的，神秘而威力強大的魔王，雖然在黑洞面前，它還不夠強大。但是中子星的逃逸速度也達到10～15萬公里/秒，已經接近光速的一半。也就是說，任何物質，只要速度不達到10～15萬公里，就會被它抓住然後吞噬掉。如果一個普通體重（70公斤）的人遇到了中子星，他撞擊到中子星表面的能量將相當於二億噸核爆的威力（四倍於全球最巨大的核彈大沙皇的威力），當然這僅僅是假設，真要是這樣的話，這個人在越來越接近中子星的時候，會被強大的引力拉成細線分解成離子狀態。

那麼，中子星有時如何生成的呢？

中子星是恆星末期坍塌之後突然向外膨脹後，反作用於恆星中心的產物，並不是所有的恆星都能演變成中子星。我們的太陽就是因為質量太小而不夠資格。當老年恆星的質量為太陽質量的約8~2、30倍時，它就有可能最後演變成為一顆中子星，而質量小於8個太陽的恆星最多隻能變化為一顆白矮星，我們的太陽最終的結局就會是一顆白矮星。

中子星在形成時，壓力密度急劇增大，大到正常物質的電子已經承受不起，被迫擠壓進入原子核，與原子核裡的質子合併，才形成中子星，可以這樣說，中子星就是一個巨大的原子核。中子星的密度就是原子核的密度。中子星的質量非常大以至於巨大的引力讓光線都是呈拋物線掙脫。

在形成的過程方面，中子星同白矮星是非常類似的。當恆星外殼向外膨脹時，它的核受反作用力而收縮。核在巨大的壓力和由此產生的高溫下發生一系列複雜的物理變化，最後形成一顆中子星核心。而整個恆星將以一次極為壯觀的爆炸來了結自己的生命。這就是天文學中著名的“超新星爆發”。

中子星同黑洞一樣，是20世紀激動人心的重大發現，為人類探索自然開闢了新的領域，而且對現代物理學的發展產生了深遠影響，成為上世紀60年代天文學的四大發現之一。隨著人類科技水平的發展，也將一層一層揭開中子星神秘的面紗。

中子星的密度極大，每立方厘米重1億噸以上。中子星的密度大的超乎我們的想象。這是什麼概念呢？

科學家計算，當一顆質量約為太陽8到20倍的恆星最後就可能會變成中子星。恆星是怎樣變成中子星的呢？恆星在步入到了老年期後，它核心處的氫、氦和碳等元素在核聚變反應中耗盡，恆星逐漸失去向外支撐恆星龐大軀體的熱輻射壓力。這樣恆星就會發生急速坍塌。外層的物質會在重力的影響下急速的墜落到恆星的核心處。這樣恆星就會發生超新星爆炸。在超新星爆炸後剩餘的恆星殘骸一般會變成中子星。

中子星

我們知道，一般的物質都是有原子構成的。原子是由原子核和圍繞原子核的電子組成的。原子核是原子的核心部分。原子核非常的小。它的體積只佔原子體積的幾千億分之一。打個比方吧，如果把原子比作是一個足球場，那麼原子核就是足球場上的一粒沙子。也就是說原子中間存在著非常大的空間的。

原子結構示意圖

原子核雖然非常的小，但是它的質量卻非常的大。原子核的質量佔到了整個原子的99.96%。那麼中子星和原子核又有什麼關係呢？恆星在形成中子星後，它上面的物質都急劇地向核心收縮。巨大的壓力使得電子被壓縮到了原子核中。想象一下前面提到的原子核和電子之間的巨大空間，現在都被壓縮掉了。在中子星中原子核一個個的緊密的捱到了一起。電子和原子核中的質子中和變成了中子。

一個原子被壓縮到了原子核那麼大小。體積被壓縮了幾千億倍。想象一下中子星的密度是有多麼的大。

中子星

中子星的密度可以達到一立方厘米1億噸甚至是10億噸。這是什麼概念呢？和水比較一下，水的密度是1克/立方厘米。中子星物質密度是水密度的100萬億倍。

太陽的質量是地球的66萬倍，體積是地球的130倍。如果將當太陽壓縮成一箇中子星，它的直徑僅有20公里左右。此時的地球的體積則是被壓縮後太陽的2.6億倍。然而如果把地球壓縮到中子星那種狀態的話，地球的直徑僅有44米。

中子星和地球

現在朋友們對中子星的密度有所瞭解了吧。