宇宙中最重的物質

　　宇宙中最重的物質是什么呢？
　　要想回答這個問題，得先從物質結構說起。我們知道物質是由原子組成的，原子又是由質子、中子和電子這三種基本粒子組成的。質子和中子組成原子核，電子在原子核的周圍旋轉。也就是說，在原子的內部存在著巨大的空隙。不論是地球上的哪種物質，它們的原子內部都有這樣的空隙，所以它們根本不可能是宇宙間最重的物質。原子有一個有趣的特性，如果讓里面的質子和電子撞在一起，就會形成中子。于是科學家們就提出了一個有趣的設想：如果想辦法讓原子里所有的質子和電子都結合在一起，形成全部由中子組成的物質，那么原子里的空隙不就會填滿，物質的密度不就會大得多了嗎？
　　怎樣才能做到這一點呢？關鍵是要有足夠的壓力，硬是把本來圍繞原子旋轉的電子壓回到原子核里去。因此，在50多年以前，有些思想活躍的物理學家就提出：宇宙中間可能存在著完全由中子組成的中子星。
　　中子星的設想一提出，就引起了各國天文學家的注意，大家紛紛去尋找，可是找來找去，杳無蹤影。不過，有一句老話說得好：“踏破鐵鞋無覓處，得來全不費工夫?！?br/>　　1967年，英國天文學家休伊什對中子星的發現也是這樣。休伊什利用一臺自制的天文射電望遠鏡，對著太陽附近的空間，接收來自星球的訊號，訊號記錄在紙帶上。每天記錄的紙帶有30米長，然后由一位女研究生對資料進行分析處理。
　　女研究生叫喬絲琳·貝爾，那一年她剛24歲。她工作起來總是一絲不茍。一天，她發現了一個非常奇怪的信號，每隔1.337秒跳動一次；換句話說射電望遠鏡每隔1.337秒收到一次脈沖訊號！
　　貝爾把這奇特的情況告訴了休伊什，他們一起對總長約500米的紙帶進行了檢查。訊號是從太陽發出來的嗎？顯然不是。是儀器出了毛病嗎？更不是。他們認為，這種信號一定是從一種人們尚未發現的天體上發射出來的。
　　脈沖星的發現引起了國際天文學界的轟動，世界上幾乎所有的大型射電望遠鏡都一齊指向了這個奇怪的天體。僅在1968年一年中，人們就發現了23顆脈沖星。人們把這項發現作為20世紀60年代天文學的四大發現之一，休伊什在1974年獲得諾貝爾物理學獎。
　　人們為什么這樣重視脈沖星呢？原來它就是天文學家們尋找了幾十年的中子星！脈沖星是目前人類所知道的宇宙間密度最大的物質。在脈沖星里，原子內部的電子和質子結合在一起，成為中子；所有中子都一個個地緊緊排在一起。由于物質內部沒有空間，它的密度大得驚人，每立方厘米重1億噸！倘若將來有一天，人類從太空中采回一些脈沖星的物質，哪怕只有一?；ㄉ状笮。惨?00多艘50萬噸級的輪船去迎接，每艘船上只要裝載芝麻大小的一塊就可以“滿載而歸”了。
　　脈沖星的體積很小，平均半徑只有10千米，這顯然是太小了，甚至沒有太陽系中的一些小行星大。脈沖星，是由于它能發出像人的脈搏一樣作周期變化的脈沖信號而得名的，比方說，1968年發現的第一顆脈沖星，它發出的脈沖信號周期是1.33730119227秒，精確度達到了10-11秒，有的脈沖星比它還要準確，達到10-14秒，幾萬年才產生1秒誤差！
　　這樣穩定而短暫的信號是由于脈沖星高速旋轉造成的。雖然宇宙間的所有天體都在旋轉，但使人驚異的是脈沖星自轉一周只要1秒多鐘。在人類目前已經發現的各類天體中，除了脈沖星以外，沒有一個能夠受得住這樣高的自轉速度。脈沖星的發現，對物理學的發展產生了巨大的影響。隨著對它的研究，還誕生了一門新的跨學科理論——密物質物理學。
　　
　　編輯/李章