宇宙間最光滑的物體,光滑到看不出是何種物質,根本無法用手觸摸

天空之城 2021/02/03 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知識不會,衹是姿勢不對;科學凡此種種,用人話講才能聽懂

文/天空之城

 

要說哪種物體最光滑?我們一般都會想到玻璃、玉石、金屬表面等,光滑意味著物體的表面起伏小,質地足夠細膩。但實際上我們常見的光滑物體,如果將其表面用顯微鏡放大來看的話,都會有很多高低不平的起伏,而且起伏要超越分子級,用納米的尺度來看,鏡子的表面也是如同山脈般起伏不平的。      

現階段人類能製造的最為光滑的物體,應該是相機的感光元件(大多為矽晶體),其對表面的光滑度要求非常高,不然就無法很好成像,不過石墨烯材料理論上要比感光元件使用的矽晶體更加光滑,因為石墨烯通常都是單層的原子層面,所以其起伏理論上不會超過一個原子直徑。

而從物理學上來說,密度越大的物質的表面越光滑,因為其分子和原子更緊湊,其形成的平面的起伏度可以越低,那麼這樣的物質也就更光滑了!

說到密度大的物質,我們都會想到白矮星和中子星,白矮星每立方釐米的物質在100公斤到兩噸之間,但是中子星物質每立方釐米的質量在8,000萬到20億噸之間。

白矮星(內核是碳球)

白矮星是在自身強大的壓力之下。原子週邊的電子無法正常存在,便成為自由電子流動於白矮星的物質之間,所以白矮星就是個巨型的等離子體。而中子星由於自身更大的壓力,電子連自由流動都無法進行,因為被壓進了質子之中,形成了中子,整個中子星就是由無數的中子形成的。

相對而言,中子星的表面要更加光滑,因為中子星上物質的密度已經突破了原子的界限,深入到了原子核的層級上。

打個比方,如果把地球比作一個氫原子,週邊的電子大概相當於籃球那麼大,內部的質子則像一座樓房那麼大,週邊的電子就在這座樓房的6300公里外運行,看起來就是一個地球般大的氫原子球。如果一個物體的表面只有原子層級的起伏,其最小的差別,也就類似於一個氫原子球的差別。

但是在中子星上,這種層級的差別被打破了,其尺度已經縮小到了原子核的質子和中子差別上,由於引力的各向同性,那麼理論上講,中子星表面的起伏只有一個中子的差別,這就相當於把地球大的原子中籃球大小的電子壓縮到了內部樓房大小的質子裡面,表面的起伏也就從地球般大小縮小到了樓房般大小。

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