人工制造出的密度最大的物质是“夸克-胶子等离子体”物质。
地球上自然存在的密度最大的物质是锇,密度为22.6g/cm3,如下:
锇只是在自然界稳定存在的元素里密度最大的,如果要考虑人造元素,那么密度最大的将是108号元素——钅黑(hassium),之所以叫做这个名字是纪念德国黑森省,因为达姆斯塔特研究所位于黑森省。
1984年,德国人一锤定音,用铁离子照射铅,得到了108号元素的3个原子,并测出钅黑265这种同位素的半衰期是80毫秒。现在我们认识到,钅黑最稳定的同位素为钅黑269。
预计这种元素单质的密度为40.9。
排名第二的可能是109号元素钅麦(以女科学家迈特纳命名),密度为37.4。
锇也好,人造元素也好。毕竟只是常见形态的物质里密度最大的,到了宇宙中那就不是一个级别了,我们已经发现了固态、液态、气态、等离子态以外形态的物质,比如超固态的白矮星,
还有中子态的中子星,和原子核的密度相当,约为8000万-20亿吨/立方厘米。
甚至黑洞。
这些形态的密度都是我们难以想象的。
我们人类已经建造了大型强子对撞机,比如布鲁克哈芬国家实验室的相对论性重离子对撞机(RHIC),瑞士的大型强子对撞机(LHC)等,有人会担心其中可能产生微型黑洞。但这个担心似乎多余,迄今为止还没有人类成功创造出的黑洞。
但RHIC和LHC都曾经成功创造出一种叫夸克-胶子等离子体的物质,它更为人所知的名字是“夸克汤”。它的密度比中子星还大,一立方厘米就有400亿吨重,只有在超高温和高压下才能存在。
2000年,RHIC的科学家们宣布,他们通过以接近光速的速度碰撞金离子,其温度达到了4万亿摄氏度,其中就创造出了夸克-胶子等离子体。
据信,在大爆炸之后的20-30毫秒,宇宙就处于夸克-胶子等离子态,所以这个时代也叫作“夸克时代”。