中子星內的湯圓、麵條和千層餅

中子星是一些恆星演化到末期經過超新星爆炸之後遺留下的緻密天體，一顆典型的中子星質量介於太陽質量的1.35到2.1倍，半徑則在10到20千米之間（質量越大半徑收縮得越小）。中子星的密度非常高，其內部的物質形態極為特殊，在地球上是找不到這

類物質的。這使得中子星成為我們在宇宙中發現的最為怪異的天體之一。

儘管如此，中子星的內部其實與日常生活中的一些事物很相似。其中最奇特的是，在中子星的內部深處，你可以找到許多類似麵食的東西。

中子星與麵食

中子星由外至內，可分為3個部分——外殼、內殼和核心。中子星的外殼是由離子和電子構成的剛性結構，其硬度比鋼鐵硬100多億倍。而中子星的核心是一個由中子構成的超流體（流動時沒有任何阻力的液體）。這裡基本上沒有質子，因為壓強極高，幾乎每一個質子都與電子合并，變成了中子。一些天文學家還認為核心內還有一個內核結構，可能是由夸克和膠子直接構成的。

而內殼就位於中子星堅硬的外殼與超流體核心之間的過渡區域，是由處在極端壓強下的質子和中子（統稱為核子）構成的。這些核子以奇特的方式組合起來，看起來很像日常生活中的麵食。於是，內殼被美國印第安納大學的馬特·卡普蘭和他的同事稱為「核面」結構。

內殼的最外層，核子會形成球形結構，被稱作「湯圓」；接下來下面的一層，核子會形成圓柱形結構，被稱為「麵條」；再往裡，圓柱形結構會被壓扁，形成一種扁平的核子結構，被稱為「千層餅」。「千層餅」的下面，核面結構會變為所謂的「反麵食」結構：千層餅最終被壓垮，但會留下許多圓柱形空洞結構，被卡普蘭稱之為「反麵條」；在最後，當壓強足夠高的時候，這些圓柱形空洞會破碎為一個個小泡泡，被稱為「反湯圓」。「反湯圓」的下面，則是中子星核心區域。

中子星與生物分子

更加怪異的是，中子星的核面結構還與一種生物分子類似。

這種生物分子叫做脂質聚合物，可在脂肪中找到它們。因為它們是由親水層和疏水層夾在一起構成的，這樣它們處在水環境時，會使得自己自動組裝成麵條和千層餅的結構，這種結構被稱為內質網，真核細胞內都有這種結構。

核面的物質密度大約是細胞的100萬億倍。中子星內部主要是由很強的電磁力和強核力控制著，而細胞主要是由較弱的分子間作用力控制。它們之間甚至連基本的搭建原材料都是不同的：核面的原材料是質子和中子，而內質網卻是由長鏈分子串在一起的。

儘管在很多方面看起來都不一樣，但相似之處仍是驚人的。

卡普蘭表示，共同之處在於它們都想降低表面能。想一想肥皂泡或國際空間站上漂浮著的水滴，它們大致會形成球形，這是因為表面分子的能量要比內部分子的高，系統會自發地將表面能降低到最小，球的表面積最小，所以會變成球形。塑造核面和內質網的作用力是不對稱的，這是因為它們與周圍的環境之間存在著彼此相互競爭的吸引力和排斥力。然而，物理定律還在發揮作用，仍然想要最小化表面能，結果是中子星內殼內出現了泡泡、摺疊和空洞等的結構，同樣的事情也發生在細胞里。所以說，儘管作用力和物質密度截然不同，卻仍然能出現驚人相似的形狀。

中子星的星震與地震

另一個相似的故事是這樣的：地球會地震，中子星也會星震。

一些被稱為磁星的中子星具有很強烈的磁場，它們通常是年輕的中子星。磁場不喜歡擠在一起，所以它們離開磁星後會迅速分離，釋放出巨大的能量。當能量足夠大時，磁星的外殼會被壓裂，產生的震動不會停留在那裡，而是穿過核面傳到核心之處，然後還會從核心那裡向外返回到外殼上。此時，中子星就發生了一場巨大的星震，並伴隨著一陣強烈的伽馬射線暴。

中子星個頭太小，我們無法直接觀測到它們。不過磁星星震產生的最先出現的伽馬射線暴是極為明亮的閃光，地球上的天文衛星即使沒有正對著這顆磁星，也能很容易地觀測到這種現象。但是，這樣的伽馬射線暴十分罕見，自從我們有了可監測伽馬射線的天文衛星，我們也只記錄了3次這樣的現象。

如果地球上發生了級別較大的地震，地震學家可以通過檢測分析出地殼破裂的初始位置，以及地震波在地球內部的反射情況。同樣，中子星的星震也會為天文學家提供一個探究中子星內部的機會。雖然我們從地球上看到的只是中子星產生的伽馬射線和其他光線，不過，天文學家藉助於天文觀測、理論分析和計算機模擬，可以分析星震的發生過程，並窺探中子星的核面和核心的結構。

中子星並不是個案。事實上，宇宙中有許多事物儘管在尺度和材料方面截然不同，但它們仍具有一些相似的性質。例如，孤波是一種傳輸異常持久的波，它即會在海洋表面上出現，也會在超導電線中出現；衝擊波則可以出現在一場建築爆破中，也可以在遙遠的星系間穿行；漩渦的形狀，從龍捲風到磁場等許多事物里都有體現。所以說，我們宇宙內的各個事物都可以以某種形式聯繫起來。