Korábbi cikkekben már beszélgettünk a Föld legbüdösebb és legaktívabb elemeiről. Most pedig beszéljünk a világegyetem legnehezebb anyagáról, aminek egyetlen teáskanálnyi mennyisége egy tehervonat súlyával ér fel.
Az anyag tömegét két paraméter határozza meg: a sűrűség és a térfogat. A sűrűség és a térfogat gyakran összefügg egymással, de a klasszikus képletben erről nem beszélünk. Minél nagyobb a sűrűség és minél nagyobb a térfogat (értsd: az anyag mennyisége), annál nagyobb a tömeg is. Ez elég egyértelmű.
Ebből következik, hogy a hihetetlen tömeg létrehozásához hihetetlen sűrűségre van szükség. Hihetetlen sűrűsége annak az anyagnak lesz, amelynek részecskéi a lehető legközelebb helyezkednek el egymáshoz. Természetes kialakulása esetén ez az elrendezés aligha lehetséges. A mesterséges kialakítás viszont teljesen elképzelhető. Csak nyomás kell hozzá.
A maximális nyomás a neutroncsillagok belsejében figyelhető meg. A neutroncsillag egy olyan égitest, amely akkor keletkezik, amikor egy átlagos csillag elhasználja az összes üzemanyagát. Marad egyfajta „váz” és a hatalmas gravitáció, ami a középpont felé húzza a megmaradt anyagot. Eközben a protonok és elektronok elfajulnak és szétrepülnek. Maga a neutroncsillag szövete neutronokból áll.
A neutronokat a legerősebb gravitáció tartja egymás mellett. És itt van egy érdekes csavar. Tudjuk, hogy az ellentétes töltésű részecskék taszítják egymást. A neutronok viszont semlegesek. Akkor miért „ugrálnak szét”?
A dolog bonyolultabb. A neutronok spinje 1/2, és ezért engedelmeskednek a Pauli-féle kizárási elvnek, ami azt jelenti, hogy két neutron nem foglalhatja el ugyanazt a teret egyszerre. Amikor két neutron hullámfüggvénye átfedi egymást, erős taszító erőt éreznek. Ezért gravitáció nélkül a neutronok sem lennének egymás mellett.
És van itt még egy érdekes dolog. A neutronanyag (amit gyakran neutroniumnak is neveznek) joggal pályázik a világegyetem legnehezebb anyaga címre. A tudományos ismeretterjesztő cikkekben gyakran szerepel, hogy egy kanálnyi ilyen anyag egy hegy súlyával is felér. Ez valóban így van.
A neutronium sűrűsége elérheti a 4 × 10^17 kg/m3-t, ami körülbelül 14 nagyságrenddel sűrűbb a legismertebb hagyományos anyagoknál. Tulajdonképpen ez a válasz a címben felvetett jelenségre.
De a neutroniumot nem tudjuk lemérni a neutroncsillagon kívül, és nem tudunk levágni belőle egy darabot, mint egy tortából. Gravitáció hiányában ugyanis a neutronok szétrepülnének. A neutronanyag azonnal elbomlik normál körülmények között.
Ezért, bár a neutroncsillag szövete elméletileg a legsűrűbb és legnehezebb, ezt a tulajdonságát a gyakorlatban nem lehet kihasználni. Ahogy a pontos tömegértékeket sem lehet kísérleti úton meghatározni.
