在浩瀚宇宙中，中子星與黑洞無(wú)疑是最讓人毛骨悚然的天體。尤其是黑洞，其核心奇點(diǎn)的密度無(wú)窮大，遠(yuǎn)超出我們的認(rèn)知范疇。

即便是密度驚人的中子星，每立方厘米的質(zhì)量也超過(guò)一億噸，這已經(jīng)超出了元素的范疇無(wú)法解釋。那么，黑洞內(nèi)部隱藏著什么樣的物質(zhì)呢？

我們先來(lái)詳細(xì)了解黑洞的特性。

黑洞實(shí)際上并沒(méi)有確切的大小。黑洞本身是體積無(wú)限小的奇點(diǎn)，密度無(wú)窮大。我們通常所見(jiàn)的黑洞大小，其實(shí)是以奇點(diǎn)為中心，史瓦西半徑為半徑所形成的球面。

任何物體都有其對(duì)應(yīng)的史瓦西半徑，黑洞也不例外。史瓦西半徑與物體的質(zhì)量成正比關(guān)系，質(zhì)量越大則史瓦西半徑也越大。有一簡(jiǎn)單的公式可以計(jì)算物體的史瓦西半徑。

我們可以這樣理解史瓦西半徑：任何物體，一旦被壓縮至其史瓦西半徑，就會(huì)塌縮成黑洞。

盡管史瓦西半徑有具體的大小，但黑洞其實(shí)并沒(méi)有大小，所有的質(zhì)量都集中于奇點(diǎn)上。在物理學(xué)中，我們研究的是具體的物理量，而無(wú)窮屬于抽象概念，因此，黑洞和奇點(diǎn)本身無(wú)法用現(xiàn)有物理定律來(lái)解釋。

由于黑洞的所有物質(zhì)都集中于無(wú)窮小的奇點(diǎn)上，所以黑洞內(nèi)部不存在我們所知的任何元素。

事實(shí)上，即使是白矮星，其組成也不再是我們所熟知的元素。

我們的太陽(yáng)最終也可能會(huì)成為白矮星?？茖W(xué)家們認(rèn)為，質(zhì)量在0.5到8倍太陽(yáng)之間的恒星，其死亡會(huì)以白矮星的形式結(jié)束。白矮星實(shí)際上是質(zhì)量較小的恒星死亡后的殘骸。

千萬(wàn)不要小覷白矮星，其密度也是極高的。在小質(zhì)量恒星死亡的過(guò)程中，在自身重力的作用下，它會(huì)向內(nèi)塌縮，核外電子轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂呻娮?，但大體上仍保持原子狀態(tài)。白矮星靠電子簡(jiǎn)并壓與引力達(dá)到平衡，所以也可以將其稱(chēng)之為“電子簡(jiǎn)并態(tài)物質(zhì)”。

電子簡(jiǎn)并壓又是什么呢？

根據(jù)泡利不相容原理，兩個(gè)或兩個(gè)以上的粒子不能占據(jù)同一量子態(tài)，當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)電子試圖占據(jù)同一量子態(tài)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生巨大的力量，這就是電子簡(jiǎn)并壓。

可以打個(gè)比方，你喜歡獨(dú)自一人待在房間，如果有人試圖進(jìn)入，你會(huì)用力將其推出，你的推力就相當(dāng)于電子簡(jiǎn)并壓。

白矮星正是依靠電子簡(jiǎn)并壓與引力抗衡，防止自身無(wú)限塌縮。

白矮星的密度能達(dá)到每秒1噸到10噸，因此，白矮星的物質(zhì)組成也不是我們所知的任何元素。

形成后的白矮星，會(huì)依靠自身的強(qiáng)大引力不斷吞噬周?chē)镔|(zhì)，哪怕是恒星也會(huì)被其蠶食。當(dāng)白矮星質(zhì)量達(dá)到極限——所謂的“錢(qián)德拉塞卡極限”，大約為太陽(yáng)質(zhì)量的1.44倍時(shí)，電子簡(jiǎn)并壓也無(wú)法抵擋巨大的重力，白矮星會(huì)進(jìn)一步塌縮，引發(fā)超新星爆發(fā)，最終可能塌縮成中子星。

換句話說(shuō)，錢(qián)德拉塞卡不僅是白矮星的極限，也是中子星的起點(diǎn)。

中子星，如其名，完全由中子組成，可以說(shuō)是一個(gè)巨大的“原子核”，核外電子被完全壓入原子核，與質(zhì)子結(jié)合成中子。

中子星的密度極大，每立方厘米的物質(zhì)質(zhì)量可以超過(guò)一億噸。中子星的存在是因?yàn)橹凶雍?jiǎn)并壓的存在，這是一種比電子簡(jiǎn)并壓更強(qiáng)大的力量，足以平衡中子星自身的強(qiáng)大重力。

但即便是強(qiáng)大的中子簡(jiǎn)并壓，也有其極限——奧本海默極限。當(dāng)中子星質(zhì)量達(dá)到這個(gè)極限，約等于三個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量時(shí)，中子簡(jiǎn)并壓也無(wú)法支撐巨大的重力，導(dǎo)致中子星塌縮，最終形成黑洞。

盡管白矮星和中子星的內(nèi)部物質(zhì)已超出元素的范疇，我們至少還能了解它們的內(nèi)部組成。白矮星內(nèi)部主要由原子組成，但已非普通原子；而中子星則由緊密排列的中子組成，極其致密。

但對(duì)于黑洞，則完全超出了我們的認(rèn)知，我們無(wú)法確定奇點(diǎn)究竟為何種存在狀態(tài)。

到目前為止，包括人造元素在內(nèi)，人類(lèi)已知的元素有118種，密度最大的元素也只有每立方厘米22.8克，而白矮星密度為每立方厘米10噸，中子星更是高達(dá)每立方厘米一億噸以上。

即便是已知的最終元素，與白矮星和中子星相比，也完全不在一個(gè)水平線上。科幻小說(shuō)《三體》中提到的奇異物質(zhì)“水滴”就極為沉重，密度可媲美中子星。

那黑洞奇點(diǎn)又如何呢？

對(duì)于黑洞奇點(diǎn)，我們不能用常規(guī)思維去理解，遠(yuǎn)非將中子星內(nèi)部壓碎那么簡(jiǎn)單。因?yàn)闊o(wú)論中子被壓得多碎，它總是有一定的體積，而無(wú)論密度多大，總是可以度量。

但奇點(diǎn)卻無(wú)體積可言，它無(wú)限小，密度無(wú)限大，早已超出了我們對(duì)物質(zhì)的理解。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，黑洞奇點(diǎn)不屬于我們的四維時(shí)空，而是“超時(shí)空”的存在。難怪生活在四維時(shí)空的人類(lèi)難以窺視黑洞的秘密。

如果能夠通過(guò)黑洞奇點(diǎn)了解“超時(shí)空”的奧秘，可能會(huì)引領(lǐng)人類(lèi)進(jìn)入一個(gè)全新的時(shí)代，揭示更多自然奧秘，甚至直接揭示宇宙的底層法則。

這也是科學(xué)家們對(duì)黑洞如此癡迷的原因，他們相信黑洞奇點(diǎn)必定隱藏著更高級(jí)的自然法則，甚至可能揭示通往高維度的秘密！