宇宙之大無「奇」不有 品類之盛超乎想像

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。

文 _ 張秉開

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，一顆品質是太陽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，所以只能借助中子星等天體來研究。

宇宙存在的物體
遠遠超出既有認識

《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。

宇宙中的無數天體、星系、射線，地球上的無機物、有機物等，都是基本粒子反覆組合而形成。（NASA）

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、等離子態、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。◇