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宇宙之大無「奇」不有 品類之盛超乎想像(圖)

 2015-01-12 20:06 桌面版 简体 打賞 0
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天文學推測,有些中子星可能有「奇異物質」(strange matter)組成,宇宙中的物質種類與形態之多,難以想像。(NASA)

近日,天文學推測,有些中子星可能有「奇異物質」(strange matter)組成,宇宙中的物質種類與形態之多,難以想像。

據英國《每日郵報》1月9日報導,巴西科學家根據現有理論認為,中子星可能存在一種從未被發現的物質——「奇異物質」。因為中子星的空間極其緻密,以至於構成中子星的中子和質子粒子被「壓扁」成為「奇異物質」,形成一種完全不同的星體——「奇異星」。

「奇異星」可能比中子星更小、更亮。比如,一顆質量是太陽0.2倍的中子星的直徑約15公里,而相同品質的奇異星的直徑可能不足5公里。

巴西國家空間研究所的科學家倍羅•毛萊斯博士(Pedro Moraes)向《每日郵報》解釋說:「我們的星球、星系、各種行星甚至我們自己都是重子(baryonic)組成。重子就是質子或者中子的總稱,而重子又是由更基本的粒子——夸克組成。」夸克有六種類型或稱為‘六味’,它們分別是上、下、粲、奇、底及頂夸克。兩個上夸克和一個下夸克形成一個質子,而兩個下夸克和一個上夸克形成一個中子。

毛萊斯博士認為:「中子星雖然是由中子組成,也就是說由兩種夸克形成——兩個下夸克和一個上夸克組成,但是因為中子星的密度極高和轉速極大,這種極端條件可能產生一種由三種夸克——即一個上夸克、一個下夸克以及一個奇夸克形成的物質。

這種奇異物質和暗物質不同,看上去像一般的物質,會形成具體的物體。然而,尚無法推測這種奇異星體的性質,如果存在,它可以幫助科學家發現時空漣漪即「引力波」。

毛萊斯博士說:「普通物質和奇異物質的不同之處基本在於密度不同。」他認為,根據現有的理論推測,宇宙中的物質種類比我們現在知道的要多很多。他進一步解釋說,目前無法在地球上觀察到單個的諸如夸克這樣的粒子,所以只能藉助中子星等天體來研究。

《每日郵報》的報導認為,這些奇異物質和星體的存在會引起人們的極大興趣,而且也說明宇宙間存在的物體遠遠超出我們目前的認識。

目前,科學認識到,組成物質的基本粒子為質子、中子、電子、光子和各種介子,這些基本粒子又由更基本的粒子——夸克和輕子組成,夸克有六種,輕子有六種,夸克和輕子還有相應的反粒子。這些基本粒子會組合形成複合粒子,或者形成我們熟知的各種原子,各種原子形成分子,分子繼而形成各種無機物和有機物等等各種物質。

進一步講,這些基本粒子形成的各種物質又具有各種狀態,如常見的液態、固態、氣態、晶態,以及實驗室或宇宙中發現的超導態、超流體態、電漿態、超固體態、弦狀網液態、超玻璃態等等。

宇宙中的無數天體、星系、射線,地球上的無機物、有機物、動物、植物、微生物、病毒等等,都是這些基本粒子反覆組合而形成的物體。

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