提到坚硬我们首先想到的就是钢，但生活中比钢还坚硬的物体比比皆是，比如金刚石，氮化碳、铬等等，那么在宇宙中有什么坚硬的物质吗？那些物质会比地球上的物质更为坚硬吗？

事实上，宇宙中的确存在着比钢还坚硬的许多的物质，我们接下来就从以下几个方面来详细说说宇宙中来自中子星的坚硬物质。

用钢制作的材料

中子星的诞生

目前，科学家已经确定中子星上存在着比地球上已知的最硬物质还要坚硬的东西，那就是核意面。想要搞明白核意面到底是什么，为什么会这么坚硬，那么我们就必须要来了解一下中子星是怎么回事。

宇宙中存在着许许多多的恒星，这些恒星死亡后，就会变成另外一些形态，比如白矮星、中子星等，甚至有一些还会变成黑洞。

宇宙中的黑洞

并不是每一个恒星死亡后都有可能变成中子星，想要实现恒星——中子星的跳跃，那么恒星必须要具备足够大的质量，根据科学家的推测，恒星质量至少要是太阳质量的10-29倍。

恒星死亡的过程也并不平静，在恒星坍缩的过程中会产生非同一般的压力，这些压力会破坏掉恒星上所有物质的结构，并将这些物质压缩在一起。

正在坍缩的恒星

坍缩过程产生的压力甚至可以将组成物质的基本原子结构破坏掉，原子里含有的质子和中子也由此被挤压出来，同其他物质的质子和中子混在一起被压缩。

在这个过程中，质子和电子结合在一起变成中子，因此随着时间的推移，只剩下中子经历这场难以想象的压缩。

尚未被挤压的原子正常形态

等到所有的中子被压缩在一起后，就形成了人们所观测到的中子星。也正是由于中子星这种奇特的形成过程，因此虽然恒星很大，但中子星的体积很小，半径一般为几十千米。

而中子星也正是因此有了极大的密度，一立方厘米的中子星大概有1亿吨重，甚至还有能达到几十亿吨的重量，而地球上的钢一立方厘米才仅仅为7.85g，就算是密度最大的锇金属，一立方厘米也不过22.5克而已，地球上物质的密度与中子星完全没有办法比较。

中子星与恒星的对比介绍图

中子星的硬菜核意面

由于中子星密度大体积小的特点，因此中子星的外壳十分坚硬。迄今为止，人类还没有掌握离开太阳系的航天技术，自然也就不能前往中子星上收集样本，于是科学家便利用电脑进行了数据模拟。

通过计算机模拟出来的数据显示，中子星的外壳的硬度大概是地球上钢铁的100亿倍，这是因为在巨大的压力下，所有的中子就像是麻花一样被拧在了一起，而钢铁可没有这等本事。

模拟中的中子星内部压缩情况

你以为这就是中子星上最硬的物质了吗？并不是，在中子星的内部，存在着另外一种更坚硬的物质，被科学家称之为核意面。

之所以给这种物质取了个核意面的名字，是因为它自身与意大利菜品十分相像。在中子星地表下面，库伦排斥力与核吸引力两种力量保持着一种微妙的平衡，由于这两种力量的争斗，因此中子能够形成各种奇怪的结构。

中子星的结构

而在整个压缩过程中，质子的变化对核意面的形成有着非常大的影响，因为质子可以维持核意面的稳定形态。

这种内核十分像意大利面，因此就被称为核意面了，另外，根据核意面的具体形式变化，还有核意大利丸子、核华夫饼等各种称呼。

这才是中子星上最为坚硬的东西，根据计算机模型计算出来的数据，核意面大概需要强于自身100亿倍的能量才能打碎。

中子星的介绍图

它的坚硬完全是由于自身密度决定的，中子星内部有着难以想象的巨大压力，在这种压力下，元素的概念已经不存在了，甚至被挤压的中子以液体的形式存在着。

虽然核意面被科学家认为是目前发现的最重最硬的物质，但是并不能百分百确定中子星内部真的存在这种东西。

他们的一切数据都是通过计算机模拟得来的，如果他们输入计算机的数据出错了呢？如果他们模拟的时候有些因素没考虑到呢？

宇宙中的中子星

引力波

引力波的发现，让科学家对核意面的存在确定起来，我们接下来介绍一些引力波，它又跟中子星有什么关系呢？中子星的旋转速度很快，因此会对宇宙的时间结构产生影响，形成一种涟漪状的波，这也就是天文学家所说的引力波。

在科学领域，引力波的定义为时空结构出现变化产生的涟漪，以波的形式对外传递，就像是一颗石头砸进水里后，水面的涟漪一样。

也正是这种波的发现，让科学家对中子星更为了解，也再一次证明了其内部的真实情况。在2017年，来自不同国家和地区的科学家共同宣称，人类首次探测到了两个中子星进行合并时产生的引力波。

观测到的引力波

当时，科学家通过射电波、X射线、空间望远镜等各种手段，终于判定这次的引力波信号来自1.3亿光年外的NGC4993星系。在那里，存在着两颗以每秒12圈的速度互相环绕旋转的中子星，它们一边旋转一边向外发射出引力波。

随着它们旋转，彼此之间的距离也越来越近，最后碰撞在一起，组建成一个新的宇宙天体。通过这次观测，科学家得到了很多珍贵的数据，不仅确定了宇宙中金元素、银元素、铂元素等元素的来源问题，还进一步确定了先前关于中子星的种种推测。

正在呼互相绕转的中子星

可惜的是，并不是每一颗中子星都会形成引力波，只有那些地壳十分粗糙的中子星或者两颗中子星进行合并的时候才会形成。

中子星一般都是由中子和质子构建而成，在巨大的压力下，表面十分光滑平整，很难出现粗糙的情况，因此纯粹的中子星自身运动导致的引力波很难被观测到，科学家许多有关引力波的问题只能等待不知道什么时候才会再次出现的引力波来解答了。

观测到的中子星

鲁伯特之泪

说完了来自中子星的硬菜核意面，那么我们再回过头来看看地球，钢其实并不是地球上最坚硬的物体，金刚石就比钢的坚硬，除了课本上学过的金刚石外，地球上的坚硬物质其实也有很多，并且有一些还很有趣。

提起来坚硬程度，很多人第一反应就是各种金属，其实有些物质比部分金属还要坚硬，比如玻璃。玻璃给人的第一印象就是容易摔碎，但不是所有的玻璃都那么脆弱，在各种玻璃中，鲁伯特之泪的坚硬程度就让人惊叹。

制作好的鲁伯特之泪

鲁伯特之泪又被称为玻璃泪滴，因为它的外形与泪滴十分相像。人们将液态玻璃滴进冷水中，首先进入水中的部分外表首先冷却成固体，但内部冷却缓慢依旧是液体状态，同时产生几百兆帕的抗压能力，最后接触水的部分由于体积小则冷却较快。

等到内部的液体也逐渐冷，体积就会自然而然地变小，于是对成为固态的外壳就形成了收缩的压应力，与此同时，内部也会受到来自外壳的拉应力。

被水冲刷的鲁伯特之泪

内部的压应力与外面的拉应力保持着平衡状态，只要尾部不受到破坏，那么就算对它施加8吨左右的压力仍然不会破碎。

除了鲁伯特之泪，还有碳炔，这是地球上最坚硬的物质。碳炔是碳原子聚集在一起形成的，据说坚硬程度是钢的200多倍，是钻石的40倍，在许多超高强度设备制作领域有着广大的应用市场。

碳炔的结构

不管是宇宙还是地球，随着人类文明的发挥进步，一定会发现更多更坚硬的东西，而这些物质的发现，也将会给人类社会带来许多积极作用，推进一些技术设备的更新换代，创造出更为强大的应用机械。