提到堅硬我們首先想到的就是鋼，但生活中比鋼還堅硬的物體比比皆是，比如金剛石，氮化碳、鉻等等，那麼在宇宙中有什麼堅硬的物質嗎？那些物質會比地球上的物質更為堅硬嗎？

事實上，宇宙中的确存在着比鋼還堅硬的許多的物質，我們接下來就從以下幾個方面來詳細說說宇宙中來自中子星的堅硬物質。

用鋼制作的材料

目前，科學家已經确定中子星上存在着比地球上已知的最硬物質還要堅硬的東西，那就是核意面。想要搞明白核意面到底是什麼，為什麼會這麼堅硬，那麼我們就必須要來了解一下中子星是怎麼回事。

宇宙中存在着許許多多的恒星，這些恒星死亡後，就會變成另外一些形态，比如白矮星、中子星等，甚至有一些還會變成黑洞。

宇宙中的黑洞

并不是每一個恒星死亡後都有可能變成中子星，想要實現恒星——中子星的跳躍，那麼恒星必須要具備足夠大的質量，根據科學家的推測，恒星質量至少要是太陽質量的10-29倍。

恒星死亡的過程也并不平靜，在恒星坍縮的過程中會産生非同一般的壓力，這些壓力會破壞掉恒星上所有物質的結構，并将這些物質壓縮在一起。

正在坍縮的恒星

坍縮過程産生的壓力甚至可以将組成物質的基本原子結構破壞掉，原子裡含有的質子和中子也由此被擠壓出來，同其他物質的質子和中子混在一起被壓縮。

在這個過程中，質子和電子結合在一起變成中子，因此随着時間的推移，隻剩下中子經曆這場難以想象的壓縮。

尚未被擠壓的原子正常形态

等到所有的中子被壓縮在一起後，就形成了人們所觀測到的中子星。也正是由于中子星這種奇特的形成過程，因此雖然恒星很大，但中子星的體積很小，半徑一般為幾十千米。

而中子星也正是因此有了極大的密度，一立方厘米的中子星大概有1億噸重，甚至還有能達到幾十億噸的重量，而地球上的鋼一立方厘米才僅僅為7.85g，就算是密度最大的锇金屬，一立方厘米也不過22.5克而已，地球上物質的密度與中子星完全沒有辦法比較。

中子星與恒星的對比介紹圖

由于中子星密度大體積小的特點，因此中子星的外殼十分堅硬。迄今為止，人類還沒有掌握離開太陽系的航天技術，自然也就不能前往中子星上收集樣本，于是科學家便利用電腦進行了數據模拟。

通過計算機模拟出來的數據顯示，中子星的外殼的硬度大概是地球上鋼鐵的100億倍，這是因為在巨大的壓力下，所有的中子就像是麻花一樣被擰在了一起，而鋼鐵可沒有這等本事。

模拟中的中子星内部壓縮情況

你以為這就是中子星上最硬的物質了嗎？并不是，在中子星的内部，存在着另外一種更堅硬的物質，被科學家稱之為核意面。

之所以給這種物質取了個核意面的名字，是因為它自身與意大利菜品十分相像。在中子星地表下面，庫倫排斥力與核吸引力兩種力量保持着一種微妙的平衡，由于這兩種力量的争鬥，因此中子能夠形成各種奇怪的結構。

中子星的結構

而在整個壓縮過程中，質子的變化對核意面的形成有着非常大的影響，因為質子可以維持核意面的穩定形态。

這種内核十分像意大利面，因此就被稱為核意面了，另外，根據核意面的具體形式變化，還有核意大利丸子、核華夫餅等各種稱呼。

這才是中子星上最為堅硬的東西，根據計算機模型計算出來的數據，核意面大概需要強于自身100億倍的能量才能打碎。

中子星的介紹圖

它的堅硬完全是由于自身密度決定的，中子星内部有着難以想象的巨大壓力，在這種壓力下，元素的概念已經不存在了，甚至被擠壓的中子以液體的形式存在着。

雖然核意面被科學家認為是目前發現的最重最硬的物質，但是并不能百分百确定中子星内部真的存在這種東西。

他們的一切數據都是通過計算機模拟得來的，如果他們輸入計算機的數據出錯了呢？如果他們模拟的時候有些因素沒考慮到呢？

宇宙中的中子星

引力波的發現，讓科學家對核意面的存在确定起來，我們接下來介紹一些引力波，它又跟中子星有什麼關系呢？中子星的旋轉速度很快，因此會對宇宙的時間結構産生影響，形成一種漣漪狀的波，這也就是天文學家所說的引力波。

在科學領域，引力波的定義為時空結構出現變化産生的漣漪，以波的形式對外傳遞，就像是一顆石頭砸進水裡後，水面的漣漪一樣。

也正是這種波的發現，讓科學家對中子星更為了解，也再一次證明了其内部的真實情況。在2017年，來自不同國家和地區的科學家共同宣稱，人類首次探測到了兩個中子星進行合并時産生的引力波。

觀測到的引力波

當時，科學家通過射電波、X射線、空間望遠鏡等各種手段，終于判定這次的引力波信号來自1.3億光年外的NGC4993星系。在那裡，存在着兩顆以每秒12圈的速度互相環繞旋轉的中子星，它們一邊旋轉一邊向外發射出引力波。

随着它們旋轉，彼此之間的距離也越來越近，最後碰撞在一起，組建成一個新的宇宙天體。通過這次觀測，科學家得到了很多珍貴的數據，不僅确定了宇宙中金元素、銀元素、鉑元素等元素的來源問題，還進一步确定了先前關于中子星的種種推測。

正在呼互相繞轉的中子星

可惜的是，并不是每一顆中子星都會形成引力波，隻有那些地殼十分粗糙的中子星或者兩顆中子星進行合并的時候才會形成。

中子星一般都是由中子和質子構建而成，在巨大的壓力下，表面十分光滑平整，很難出現粗糙的情況，因此純粹的中子星自身運動導緻的引力波很難被觀測到，科學家許多有關引力波的問題隻能等待不知道什麼時候才會再次出現的引力波來解答了。

觀測到的中子星

說完了來自中子星的硬菜核意面，那麼我們再回過頭來看看地球，鋼其實并不是地球上最堅硬的物體，金剛石就比鋼的堅硬，除了課本上學過的金剛石外，地球上的堅硬物質其實也有很多，并且有一些還很有趣。

提起來堅硬程度，很多人第一反應就是各種金屬，其實有些物質比部分金屬還要堅硬，比如玻璃。玻璃給人的第一印象就是容易摔碎，但不是所有的玻璃都那麼脆弱，在各種玻璃中，魯伯特之淚的堅硬程度就讓人驚歎。

制作好的魯伯特之淚

魯伯特之淚又被稱為玻璃淚滴，因為它的外形與淚滴十分相像。人們将液态玻璃滴進冷水中，首先進入水中的部分外表首先冷卻成固體，但内部冷卻緩慢依舊是液體狀态，同時産生幾百兆帕的抗壓能力，最後接觸水的部分由于體積小則冷卻較快。

等到内部的液體也逐漸冷，體積就會自然而然地變小，于是對成為固态的外殼就形成了收縮的壓應力，與此同時，内部也會受到來自外殼的拉應力。

被水沖刷的魯伯特之淚

内部的壓應力與外面的拉應力保持着平衡狀态，隻要尾部不受到破壞，那麼就算對它施加8噸左右的壓力仍然不會破碎。

除了魯伯特之淚，還有碳炔，這是地球上最堅硬的物質。碳炔是碳原子聚集在一起形成的，據說堅硬程度是鋼的200多倍，是鑽石的40倍，在許多超高強度設備制作領域有着廣大的應用市場。

碳炔的結構

不管是宇宙還是地球，随着人類文明的發揮進步，一定會發現更多更堅硬的東西，而這些物質的發現，也将會給人類社會帶來許多積極作用，推進一些技術設備的更新換代，創造出更為強大的應用機械。

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