Question

宇宙中的物质密度存在极限吗？

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Answer 1

现有理论之下，密度是没有极限的。

密度公式为ρ=m/v，表示单位体积内包含的物质质量；比如在标况下，空气密度为0.001293克/立方厘米，水的密度为1克/立方厘米，铁的密度为7.9克/立方厘米。

一立方厘米大约就是一个骰子大小，在宇宙中，存在很多极端的情况，比如下面几个：

地球核心

密度高达15克/立方厘米，是水密度的15倍，主要成分是铁和镍，由于巨大的压力，使得铁镍原子之间的间隙缩小。

金属锇

地球上密度最大的物质是金属锇 ，密度高达22.6克/立方厘米。

太阳核心

太阳核心的密度，高达150克/立方厘米，是太阳系中密度最高的地方；但是太阳整体的平均密度很低，只有1.41克/立方厘米。

白矮星

白矮星密度高达10吨/立方厘米，白矮星是中小质量恒星在演化末期的产物；比如我们太阳在60亿年后就会演化为白矮星，白矮星由于自身强大的引力，使得内部原子的外层电子被严重挤压，处于电子简并态。

中子星

典型的中子星密度高达1亿~10亿吨/立方厘米，这已经远远超过了地球物质的密度，相当于一个骰子大小的白矮星物质，就和一座山的质量相当；如果把地球压缩到中子星密度，直径只有大约20米。

中子星在1.44倍太阳质量到3倍太阳质量之间，由中子简并压力抵抗着万有引力，如果中子星的质量继续增加，中子星会继续塌缩成夸克星或者黑洞。

夸克星

密度至少为10亿吨/立方厘米，是天文学上预言的天体，目前还未被发现。

黑洞奇点

根据广义相对论的描述，黑洞奇点的体积无穷小，密度无穷大。黑洞已被天文学证实存在，但是黑洞内部的情况，目前还没有理论能够定量描述；关于黑洞奇点的相关问题，也是当前物理学的难题。

对于黑洞密度无穷大的解释，也存在很多争议，或许是当前理论不完善导致的发散结果；就比如在牛顿力学，两个物体无限接近时，万有引力定律描述它们之间的引力无穷大，如果考虑量子力学的原子结构，就不会出现引力发散的情况。

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Answer 2

答：在理论上是没有极限的。因为根据描述，奇点是高温和致密的，不能用用空间的大小来测量，所以这个奇点看起来比所有的物质的密度都要大。

Answer 3

宇宙中的物质密度存在极限的，因为这个还要从发现黑洞有一定的密度开始来理论，最微小的行星也是最初在开普勒天文台发现。

Answer 4

目前我们的科学技术所能够观测或者研究到的是，宇宙中的物质不存在极限的密度的，但是宇宙中还有太多的未知事物了，也许是我们技术还没达到。

Answer 5

我们所在的空间是物质内的空间，是由不同结构、不同大小的物质占据着空间，也正是这些物质形成了各个层次、各种天体结构。我们称为衔接物质。我们要知道，物质没有最小，只有更小。我们认知的物质总是有限的，看不见不是没有物质的存在，这就是我们的局限性。就像当初人类很长时间内并没有把空气当成物质来看待道理是一样的。元素物质在空间相对还是很大的，是经过层层物质的横向发展过程发展到了我们这里，是层次的纵向发展过程带来物质在结构上的凝聚与发展过程，是元素物质在地球上、在水中发生了纵向发展形成了从元素物质到生物结构的横向发展过程发展到今天，有了今天的我们。