當提到密度最大的時候，我們總是想到黑洞，因為在很多的科普書裡，都彷彿告訴我們黑洞是宇宙中密度最大的天體，甚至在很多人的印象中，黑洞就是一個密度無限大的天體。

但我們往往忽略了一點，科普書裡說的那個密度無限大的其實並不是黑洞，而是黑洞裡的奇點！

科普書裡的準確描述是：當一顆恆星結束核聚變，沒有能量繼續抗衡引力坍縮，恆星會在引力作用下向內坍縮，當其剩餘質量小於錢德拉塞卡極限（約1.44倍太陽質量），恆星會在電子簡併壓作用下停止坍縮，成為一顆電子簡併態的白矮星。

當其剩餘質量大於錢德拉塞卡極限，恆星會在強大的引力作用下突破電子簡併壓，使核外電子壓入原子核內，與質子合併成為中子，當其質量小於奧本海默極限（最高約3.2倍太陽質量），恆星會在中子簡併壓作用下停止坍縮，成為一顆中子簡併態的中子星。

當恆星的剩餘質量大於奧本海默極限，恆星會在強大的引力作用下突破中子簡併壓繼續向內坍縮，而此時將沒有任何已知的物理機制能阻止恆星繼續坍縮，它最終會坍縮成一個無限小的點——奇點。由於奇點無限小，因此它的密度是無限大的。

根據廣義相對論，當恆星塌縮到一定半徑的時候，其表面的逃逸速度將達到光速，從而形成一個光速不能逃離的時空區域，科學家稱之為事件視界，簡稱視界。我們平常聽到的黑洞就是視界包裹著的那個時空區域。而視界的半徑並非是無限小的，因此它的密度也並不是無限大。根據科學家的估算，一顆一倍太陽質量的白矮星的半徑約為數千公里，而一顆1倍太陽質量的中子星半徑則只有約10公里，一個1倍太陽質量的黑洞半徑則只有約3公里。看起來黑洞跟中子星的大小差不太多，在同一個量級，因此照這麼看，黑洞依然是宇宙中密度最大的天體。

然而，跟我們理解的一般的物質不同，甚至跟一般的大質量天體也不同，黑洞的密度並不是恆定的，甚至不像白矮星和中子星這種緻密天體一樣質量越大密度越大。黑洞是反過來，質量越大密度反而越小……

這是怎麼回事呢？我們知道，一般的物質，在相同的密度下，質量會與體積成正比，也就是質量增加，體積會等比例增加。但黑洞不一樣，由於根據廣義相對論，黑洞的視界半徑有個很奇怪的特點，就是它與質量是成正比的。這怪異的結果由史瓦西半徑公式給出：

這公式看起來沒什麼特別的，因為如果把裡面的c換成v，然後變換一下字母位置，它實際上就是一條逃逸速度公式。然而，當告訴你這是一個天體的半徑計算公式，這就很詭異了，你發現這公式裡質量M與半徑R是成正比的！如果你還沒看出來哪裡詭異，那你再看看球體積公式：

體積與半徑3次方成正比，而史瓦西半徑公式裡質量與半徑成正比……再根據密度公式：ρ＝m/V，這意味著，同樣質量下，體積越大密度越小。當你把三條公式放一起就會發現，質量增加1倍，體積將增加3次方倍，很顯然，密度就變小了。因此對於一個以視界界定的黑洞，它的質量越大，密度就越小。

而黑洞在理論上是沒有上限的，不過在現實中，它的質量上限會受周圍物質總量所限制。科學家現在已經發現高達數百億倍太陽質量的黑洞了，根據公式計算，這些黑洞的密度甚至比空氣還低……

所以問有“沒有比黑洞密度更大的物質”這個問題有點傻，因為黑洞的密度是不確定的，可以很大，也可以很小，如果你非要問一個答案，那你先告訴我：多大的黑洞？

按現在的科學解釋黑洞並不是質量最大的天體，它是引力為最大的天體。密度最大的天體為奇點。但還有一種解釋是黑洞沒有質量，它只是宇宙大爆炸後形成的正物質宇宙與反物質宇宙的聯接通道。正物質與反物質間的引力無窮大，所以黑洞引力窮大。正物質與反物質在黑洞中消融，釋放出高能射線，形成物質與能量的轉換。因為沒有物質能穿越黑洞，所以我們探測不到反物質宇宙，除了科學家能找到一種中性物質。

也許有，但目前沒有發現。照我的認識，光子密度最大，電子次之，再下來是中子與質子，再下來是原子核，下來才輪到黑洞。

這個問題本身就有問題，黑洞可能是奇點，沒有空間和時間，那還是物質嗎?不是物質還談什麼密度。這是用已知的物理來解釋不知道的東西，大爆炸是無中生有，黑洞是從有到無。

能夠形成黑洞而言都是恆星級，只有恆星質量巨大坍塌而才能形成黑洞，恆星質量越大密度也越大，形成黑洞也越大。例如鋼體形~地球~岩石行星密度比流體形~木星~氣態行星密度大。洪荒時期大爆炸形成中心質點密度比黑洞密度都大，現在先進天文望遠鏡可以探測到大爆炸中心質點周圍附近所有天體空間中星系星球包括黑洞都被吸引過來圍繞大爆炸中心質點旋轉。

黑洞是現代廣義相對論中，宇宙空間記憶體在的一種天體。是由於其本身的引力太大，導致光速也無法逃離，1916年，德國天文學家卡爾·史瓦西（Karl Schwarzschild）透過計算得到了愛因斯坦引力場方程的一個真空解，這個解表明，如果將大量物質集中於空間一點，其周圍會產生奇異的現象，即在質點周圍存在一個介面——“視界”一旦進入這個介面，即使光也無法逃脫。這種“不可思議的天體”被美國物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒（John Archibald Wheeler）命名為“黑洞”。

當一顆恆星衰老時，它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料，由中心產生的能量已經不多了。這樣，它再也沒有足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下，核心開始坍縮，物質將不可阻擋地向著中心點進軍，直到最後形成體積接近無限小、密度幾乎無限大的星體。而當它的半徑一旦收縮到一定程度（一定小於史瓦西半徑），質量導致的時空扭曲就使得即使光也無法向外射出——“黑洞”就誕生了。

根據現有黑洞理論認為：黑洞的中心是一個密度無限大、時空曲率無限高、體積無限小，熱量無限大的奇點。

所以我們的結論是：比黑洞密度更大的物質不存在，因為黑洞中心本身的密度無限大。

比黑洞的密度還大的物質，是什麼？能量！它存在於人類所知的，所定義的物質世界的最中心部位，如同地球的最地心部位。

可能只有一個：宇宙的奇點。宇宙中任何黑洞的邏輯密度應該都不會超過宇宙奇點，這是毋庸置疑的，因為質量“濃縮”的級別的不同。但物理密度就難說了，因為物理上的密度定義在宇宙早期和黑洞奇點上是否還存在很難說，因為關於奇點的性質，我們並不一定能夠用倒推的思維來看。而我這樣的比較或許也不正確。如此終極問題已經超越了我們的知識和認知的極限，討論似乎變得沒有根據。但既然要答這個問題，還是勉為其難吧。

引力奇點（又叫時空奇點或簡單奇點）是時空中的一個位置，其中天體的引力場以不依賴於座標系的方式變為無窮大。用於描述和度量引力場強度的量是時空的標量不變曲率，其中包括物質密度。由於這些量在奇點內變得無限，因此正常時空的物理定律在奇點內不適用（那密度的定義還適用嗎？）。

上圖：引力奇點的二維扭曲表現形式

上圖：奇點和史瓦西半徑（事件視界）的關係

廣義相對論預測，任何物體坍縮超過某一點（對於恆星而言，就是其史瓦西半徑）都會形成一個黑洞，在其中形成一個奇點（被事件視界包圍）。彭羅斯-霍金奇點定理定義了一個奇點，它具有不能以平滑方式擴充套件的測地線（啊費心通俗地說就是兩點間最短距離）。這種測地線的終點被認為是奇點。

上圖：奇點的模型。

上圖：有角動量的黑洞的內外視界和奇點模型

在大爆炸開始時宇宙的初始狀態也被現代理論預言為奇點。在這種情況下，宇宙沒有坍縮成黑洞，因為目前已知的重力坍塌的計算和密度限制通常基於相對恆定大小的物體（例如恆星），因此密度計算方法並不一定以同樣的方式適用於快速擴充套件的宇宙大爆炸等空間。

廣義相對論和量子力學都不能描述宇宙大爆炸的最早時刻，但總的來說，量子力學不允許粒子存在於比自己波長更小的空間中。但或許這只是理論體系的限制。

看來只有腦洞的密度可能比黑洞的大了…

目前看來，只有奇點，而且這個奇點是宇宙大爆炸發生時的奇點！

準確地說，奇點並不是一種物質，奇點具體是什麼，目前人類理論都無法得知。根據廣義相對論的推測，奇點是一些極限值存在方式，體積無限小，密度無限大的存在方式，你能想象出是怎樣一個東西嗎？

你肯定想象不出，任何人目前也想象不出！

不過我們想象一下，一個體積無限小的奇點竟然蘊藏著如今我們看到的所有物質，這是何等的不可思議？

說白了，宇宙大爆炸時的奇點就是宇宙的一切，它為什麼會急劇膨脹至今沒有一個明確的詮釋。不過可以肯定的是，宇宙奇點是密度最大的“物質”！

那麼宇宙大爆炸的奇點與黑洞的奇點有什麼不同，它們的密度一樣嗎？簡單說，不知道，但我們可以去猜測！

宇宙大爆炸的奇點是一切的總和，而黑洞奇點是黑洞形成的，宇宙奇點沒有因果關係（起碼目前如此），黑洞奇點有因果關係！

不過有科學家猜測，宇宙奇點和黑洞奇點或許是一個東西，宇宙奇點是某個超級黑洞吞噬過多物體後達到一個臨界值，然後突然爆炸膨脹，形成宇宙！如果真的是這樣，意味著宇宙肯定不止一個，會有多重宇宙的存在！

當然，關於黑洞的一切只有兩個字：猜測！那麼不妨大膽說出你的觀點！

可以說，黑洞的發現使我們人類對宇宙，外太空的探索上升到了一個新的高度，而黑洞作為宇宙中的一種天體，其密度是非常大的，其平均密度可達3Mc∧2/8πGM，就拿我們地球上任一物質的密度與之之相比，都是比不了的。

我們知道，黑洞是由質量很大的恆星發生核聚變反應後耗盡燃料而發生坍塌形成的，在黑洞形成的過程中，其坍塌壓力十分大，將恆星內部的物質全部碾碎，而黑洞不斷地壓縮，再加上黑洞具有強引力場，可以將周圍的一切物質都吸進它的“體內”，連光線都難以逃脫。黑洞不斷地吸收外面的物質，致使其自身質量越來越大，密度也是越來越大，所以黑洞可以說是宇宙中密度最大的物質了。

難道真的沒有比黑洞密度更大的物質存在嗎？當然不是，比黑洞密度更大的物質就是奇點，對，你沒有看錯，就是奇點，宇宙大爆炸的起始點，它是一個密度無限大，時空曲率無限高，體積無限小的“點”，它是宇宙大爆炸前宇宙的形式，大爆炸之前，宇宙中所有的物質都在它的“體內”，它囊括了宇宙中的一切，包括黑洞也在其中，它存在於黑洞產生之前，但這個奇點並不是黑洞內的奇點。因為奇點是宇宙中所有物質的彙總，是宇宙大爆炸之前就存在的。而黑洞的奇點是黑洞中一切物質的匯聚點，是黑洞形成後產生的，所以兩者之間沒有可比性。

所以說，宇宙大爆炸前的奇點是密度最大的物質，其密度是高於黑洞的密度的。你們認為密度最大的物質是什麼呢？

黑洞的密度，是一個有趣的值，主要有兩種不同的物理學定義，而且兩種答案都不是很完美，而且會讓你覺得不可思議。

第一種黑洞密度，就是經常能看到的關於黑洞的一般定義裡“黑洞是一種體積無限小，密度無限大的強引力天體”說的那樣，黑洞的密度趨向於無窮大。

實際上，這種說法更準確的是指它的奇點密度，但實際上作為包裹在視界之內的神秘中心點，我們對它的物理性質一無所知，並且認為在那裡的所有已知物理學定律都將失效，所以用已知物理學定律說的“密度”去談不符合已知物理學定律的一種奇異點的密度，是不妥的。

第二種黑洞密度，說起來其實是“黑洞的平均密度”，這種密度的說法，是把黑洞的體積認為是事件視界包括的整個部分，然後用黑洞的質量/體積=密度，這樣算出來的密度有大有小，大的也是無窮大，小的趨向於0（接近真空）。

為什麼會這樣？黑洞的質量根據史瓦西半徑公式（r=2GM/c^2），簡單移項後，你會發現黑洞的質量和黑洞的半徑成正比，但是黑洞的體積和它的半徑卻是成三次方比（黑洞是一個黑球，球體的體積=4/3×πr^3），而密度=質量/體積。這樣算下來，黑洞質量越大，密度成平方下降，黑洞質量越小，密度成平方增大！

這意味著，當黑洞的質量趨向於無窮小時，黑洞的密度無窮大；當黑洞的質量趨向於無窮大時，黑洞的密度趨向於0！

比如我們地球質量的黑洞，史瓦西半徑只有8㎜，密度可想而知有多大，自己算算，而銀河系中心的黑洞有400萬個太陽質量，史瓦西半徑大約為1200萬㎞，這個的密度卻只有水的1000多倍，這密度不升反降！

最近發現的M87黑洞，質量為太陽的65億倍，用史瓦西半徑公式求解出它的半徑，再計算出體積，最後用質量/體積=密度，你會發現這個值跟空氣密度差不多。

上面兩種物理定義的黑洞密度，答案都匪夷所思，無窮大的東西也只有數學裡才會出現，真實的宇宙裡怎麼可能會出現呢？而趨向於真空的黑洞密度，更加匪夷所思，黑洞這種質量越大，密度反而更低的特性，使得我們都懷疑宇宙本事是不是就是一個包裹在巨大的黑洞視界之內呢？所以，從某種意義上講，談論黑洞的密度，根本沒什麼意義。

而且科學家認為的黑洞“三毛定律”，只有質量，電荷，角動量，根本不管密度。