所有物質都是由原子構成的嗎

1、中子星(Neutron Star)。

對於日常生活中的物質以及宇宙中的很多物質來說,都是由原子(分子)排列構成的,原子是由原子核以及核外電子構成的。原子核由質子和中子構成的,質子帶正電,核外電子帶負電,因此原子能穩定的存在。但是兩個原子靠的較近時會有排斥力(當然,原子之間也會由於範德瓦爾斯力等吸引,不過此處先不予考慮),這是由於電子之間的泡利不相容原理造成的。因此,宏觀上就是固體很難被壓縮。

但是很難不代表不能。天體能夠聚合在一起是因為有萬有引力。當天體的質量超過一定臨界值時(大約1.44倍的太陽質量),自身引力所引起的壓力就會使得中心處的原子坍縮,核外電子被強大的壓力壓入到原子核,與原子核內的質子反應生成中子(嚴格說還會生成中微子)。這樣,原子核就變成了純中子構成的核,而核與核之間之間的電子排斥力也消失,導致距離大大減小。也就說,這樣的星體(內部)是由純中子構成的物質(而不是原子),這樣的星體就是中子星。

需要說明的是,現在理論中推測,中子星中心處由於壓力非常大,重子數密度非常高,很有可能是以夸克膠子等離子體(Quark-gluon plasma, QGP)的形式存在的。

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克間,此密度大約是原子核的密度,這是很容易理解的。同時,由於中子星的半徑比較小,根據角動量守恆,可知中子星一般有非常高的轉速,另外,中子星有非常強的磁場,因此我們就能接收到非常高頻的脈衝信號,也就是所謂的

脈衝星

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2、黑洞

黑洞有點類似於中子星。同樣的,當星體的質量大於臨界值時(大約為3.2倍太陽質量),就會坍縮成黑洞。黑洞中的壓力更大,但是目前我們對黑洞內部的研究和了解非常有限,所以無法確切說明黑洞內部的物質形態,但是可以知道的是,正常的原子無法在這樣巨大的壓力下保持穩定。不負責任的瞎說一下,或許黑洞內部的物質也是類似於夸克膠子等離子體。

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3、暗物質

根據目前的天文觀測數據顯示,我們可見物質大約只佔宇宙總物質的5%左右。宇宙中還充斥著大量的我們看不見(即不參與電磁相互作用)的位置,組成這些物質的粒子是什麼,這些例子有什麼性質以及暗物質的具體形態等問題目前我們都不得而知。但是因為暗物質不參與電磁相互作用,就不可能形成原子。或許暗物質可能通過某種作用相互聚集在一起,但是不會是以我們所熟知的原子構成的。


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