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要说哪种物体最光滑？我们一般都会想到玻璃、玉石、金属表面等 ， 光滑意味着物体的表面起伏小 ， 质地足够细腻 。 但实际上我们常见的光滑物体 ， 如果将其表面用显微镜放大来看的话 ， 都会有很多高低不平的起伏 ， 而且起伏要超越分子级 ， 用纳米的尺度来看 ， 镜子的表面也是如同山脉般起伏不平的 。


现阶段人类能制造的最为光滑的物体 ， 应该是相机的感光元件（大多为硅晶体） ， 其对表面的光滑度要求非常高 ， 不然就无法很好成像 ， 不过石墨烯材料理论上要比感光元件使用的硅晶体更加光滑 ， 因为石墨烯通常都是单层的原子层面 ， 所以其起伏理论上不会超过一个原子直径 。

而从物理学上来说 ， 密度越大的物质的表面越光滑 ， 因为其分子和原子更紧凑 ， 其形成的平面的起伏度可以越低 ， 那么这样的物质也就更光滑了！

说到密度大的物质 ， 我们都会想到白矮星和中子星 ， 白矮星每立方厘米的物质在100公斤到两吨之间 ， 但是中子星物质每立方厘米的质量在8000万到20亿吨之间 。

↑白矮星（内核是碳球）

白矮星是在自身强大的压力之下 。 原子外围的电子无法正常存在 ， 便成为自由电子流动于白矮星的物质之间 ， 所以白矮星就是个巨型的等离子体 。 而中子星由于自身更大的压力 ， 电子连自由流动都无法进行 ， 因为被压进了质子之中 ， 形成了中子 ， 整个中子星就是由无数的中子形成的 。

相对而言 ， 中子星的表面要更加光滑 ， 因为中子星上物质的密度已经突破了原子的界限 ， 深入到了原子核的层级上 。

打个比方 ， 如果把地球比作一个氢原子 ， 外围的电子大概相当于篮球那么大 ， 内部的质子则像一座楼房那么大 ， 外围的电子就在这座楼房的6300公里外运行 ， 看起来就是一个地球般大的氢原子球 。 如果一个物体的表面只有原子层级的起伏 ， 其最小的差别 ， 也就类似于一个氢原子球的差别 。

【中子星|宇宙间最光滑的物体，光滑到看不出是何种物质，根本无法用手触摸】但是在中子星上 ， 这种层级的差别被打破了 ， 其尺度已经缩小到了原子核的质子和中子差别上 ， 由于引力的各向同性 ， 那么理论上讲 ， 中子星表面的起伏只有一个中子的差别 ， 这就相当于把地球大的原子中篮球大小的电子压缩到了内部楼房大小的质子里面 ， 表面的起伏也就从地球般大小缩小到了楼房般大小 。

不过实际上由于中子星的星震等内部活动等原因 ， 中子星的表面的起伏远大于中子的级别 ， 同纬度上最大的起伏可能会有几厘米 。

但是宇宙间实际上还有一种星体要比中子星的表面更加光滑 ， 那就是夸克星了 ， 夸克星的自身压力比中子星更大 ， 所以密度也比中子星更大 ， 这种星体已经将所有的中子压成了一颗中子 ， 所以它也是宇宙中最大的单一中子球 ， 一般认为它的体积比中子星略小 ， 直径或小于8公里 ， 但是它的质量也比太阳还大 ， 通常在太阳质量的3倍以上 。

在这种星体的表面 ， 光滑度已经小于中子的直径 ， 我们也可以说它是宇宙间最为光滑的物质 ， 但是我们却无法用手触碰它 ， 因为夸克星巨大的引力会让任何靠近它的物质都成为它的一部分 ， 所以无论是人还是宇宙飞船 ， 如果到达夸克星的表面 ， 都将会成为这个巨型中子球的一部分 。

理论上讲黑洞核心的物质密度要更大 ， 但是我们并不知道黑洞的内部到底是什么情况 ， 是不是有实体表面 ， 所以无法定义黑洞的情况 。分页标题#e#

很多看过刘慈欣《三体》小说的朋友都知道 ， 其中讲到三体文明与人类文明发动战争的时候 ， 曾经向地球发射了一颗被叫做“水滴”的物体 ， 这个物体的表面极其光滑 ， 科学家用仪器观察时 ， 将其表面放大很多倍都没有看清到底是什么物质构成的 ， 很多读者认为就是一种类似中子星的极其致密的物质制造的 ， 或可以将其称作强相互作用力的物质 ， 但是水滴的质量并不大 ， 书中称其与如同一辆卡车 ， 这说明其外壳的强相互作用力物质非常薄 ， 而如果假设它是中子星物质的话 ， 那它并没有夸克星的表面更为光滑 。

而在现有的物理理论下 ， 这种物质无法以极少的份量存在于中子星之外的地方 ， 不然会因为贝塔衰变而发生爆炸 。 当然、《三体》中的水滴属于科幻想象中的物体 ， 可以假设三体文明的科技可以控制中子的贝塔衰变 ， 无法对其组成物质进行具体定义！

来源：(科普大世界)

【】网址：/a/2021/0202/kd671535.html

标题：中子星|宇宙间最光滑的物体，光滑到看不出是何种物质，根本无法用手触摸