這個世界已經沒有比黑洞密度更大的物質了。
當然黑洞的密度主要集中在其中心奇點上。那個奇點已經不是我們這個世界的物質，而是一個超越了我們四維時空的超時空狀態，被認為體積無限小。
既然這個體積無限小，也就是不知道有多小。
我們人類現有理論認為，可以認識的最小物質就是普朗克尺度，這個尺度是1.6x10^-35米，比電子還小1萬億億倍。小於這個尺度對於人類就沒有意義。
這不是隨便說說，而是有詳細的數理邏輯論證，得到科學界的共識。
奇點已經超出了人類的認識範圍，當然比普朗克尺度還小了。因此不管這個黑洞質量有多大或多小，其密度都無限大。
而且由於黑洞奇點把質量壓縮到了無限小，就形成了一個無限曲率的半徑，這個半徑成球狀包裹著奇點，在這個半徑範圍內，引力無限大，連光也無法逃逸。
這就是黑洞奇點密度之最的來源。
但有人認為黑洞不能光說奇點密度，還要包括史瓦西半徑。
是的，從觀測來看，黑洞還包括史瓦西半徑這麼個體積，史瓦西半徑內空空如也，物質都墜落到了奇點，因此不能說黑洞本身密度無限大。
如果這麼說，也無口厚非。
但黑洞史瓦西半徑內物質無限墜落到中心奇點只是一個理論預測，那裡面到底什麼狀態，並沒有最後定論。
我們可以撇開這個問題不去糾纏，如果把奇點的質量平均攤薄到整個史瓦西半徑會怎麼樣呢？
當然還是宇宙中密度最大的天體了。
這與黑洞的形成機理有關。
我們知道，當一顆恆星質量大於太陽0.5倍到8倍之間時，死後的屍骸會成為一顆白矮星。這顆白矮星是一個電子簡併態高密度天體，體積約地球左右大小，密度在每立方厘米1~10噸，甚至更高。
而當一顆恆星大於太陽質量8倍以上30倍以下時，死亡之後會留下一顆中子星屍骸。中子星半徑約10公里左右，依靠中子簡併態支撐著引力壓，密度可達10~20億噸一個立方厘米。
再大的恆星滅亡後屍骸就是黑洞了。之所以成為一個黑洞，就是因為所有的物質都被壓縮進了自己質量的史瓦西半徑以內。
史瓦西半徑是什麼？
史瓦西半徑就是黑洞呈球形包裹著奇點的那個黑咕隆咚的球，在球的邊界形成一個能被觀測和不能被觀測的臨界面，這個面就叫黑洞的事件視界。
史瓦西半徑計算公式為：R=2GM/C²
這裡，R為史瓦西半徑，G為引力常量，M為天體質量，C為光速。
這是1916年德國天文學家、物理學家卡爾·史瓦西，根據愛因斯坦發表不久的廣義相對論，從愛因斯坦引力場方程中得到的一個解。
這個解就是任何質量都有一個自己的臨界半徑，在極端壓力下，物質一旦被壓縮到自己的臨界半徑，就會無限墜入到一個無限小的奇點，成為一個黑洞。
後來人們把這個臨界半徑叫做史瓦西半徑，以紀念這位科學家。
一些科學家計算了電子簡併壓和中子簡併壓的承受能力，設定出了兩個極限，即錢德拉塞卡極限和奧本海默極限。
錢德拉塞卡極限的意思是，當一個白矮星達到1.44倍太陽質量時，電子簡併壓就無法承受引力壓力而繼續坍縮成一箇中子星；當一顆中子星質量達到約3.2倍太陽質量時，中子簡併壓就無法承受引力壓力而繼續坍縮成一個黑洞。
這就是說一個地球體積大小的白矮星質量不得超過太陽的1.44倍；一個10公里左右半徑的中子星質量不得超過太陽的3倍左右。
而一個黑洞的史瓦西半徑多大呢？
按照宇宙中最小的黑洞來計算，3倍太陽質量的黑洞史瓦西半徑約9000米。這就是說，同等質量的黑洞史瓦西半徑肯定比中子星半徑要小。
從另一個角度講，任何物質，只要被壓縮進自己質量的史瓦西半徑，都會變成黑洞。因此以中子星形態存在的天體半徑是不可能小於自己質量史瓦西半徑的，否則就只能以黑洞形式存在。
如此說來，即便黑洞質量平均分散充實在整個史瓦西半徑中，密度也比中子星要大。
在我們宇宙，至密天體密度從低到高為白矮星、中子星、黑洞，因此無論怎麼說，黑洞的密度都是宇宙中最高的。
閱讀更多 時空通訊 的文章
