導語
微中子探測器 Super-Kamiokande 的構建者、東京大學物理學教授長岡正美在 2021 年月的【身體】雜誌上撰文，其中提到:「中子星內部的物質其實可能是巨大的原子核。」
這一看似轟轟烈的爆炸資訊，其實是根據貝葉斯統計的結果得出了一個較高機率的結論。
貝葉斯推斷（Bayesian inference）是一種以條件機率為基礎進行推斷和決策的數學工具，它在普通人的日常生活中經常被用於根據先驗的個人經驗和知識對一些參數或事件機率的後驗機率進行推斷。
在科學研究中，貝葉斯推斷同樣是一種常見且非常有用的統計工具，它能夠幫助科學家們根據現有的實驗數據和模型來對一些復雜的系統進行推斷，揭示它們背後的物理規律。
然而，在這一發現中，關於中子星內部像原子核一樣的物質到底是怎麽一回事?
這又是如何得出來的呢?
似乎中子星內部是由核子組成的核物質是天然的一個結論，那它又是如何轉變成核子外一顆一顆自由飛舞的誇克，形成一個個巨大的原子核的呢?
中子星內部物質分布。
中子星是一種比較小的天體，估計總數和我們天空中的一顆顆恒星數量差不多，是由一顆品質比我們的太陽小很多的恒星耗盡了燃料，內部核心的核反應消耗不起，於是垮塌成中子星的物質。
中子星上的一點點地方只不過大概是一百萬噸重，和北京大小差不多;一塊方糖大小的中子星物質塊則能重達十億噸，中國全國的人都在上面跳舞也不夠重。
所以，中子星內部的物質非常非常的密，也非常非常的壓。
我們日常的物質由原子和原子團組成，這些原子和原子團之間有一定的空隙，裏面的電子和原子核之間的相對位置不是死的，是波動的，這樣就有了分子之間碰撞的可能。
原子核裏，核子和核子之間也是有空隙的，並且這個空隙比較大，只有核子半徑那麽大。
核子的實際體積更小，是幾十萬個原子的直徑組成的，所以核子之間的碰撞可以說是幾乎不可能的。
而且，原子核和電子之間的距離比較小，原子核之間的靜電排斥力會被原子核內部的強力作用力所抵消，電子和核子之間的吸重力大於排斥力，因此原子結構是穩定的。
但是，中子星內部的物質卻只是由核子組成的，而且不是穩定的原子結構，因為中子星內部的物質非常的密，核子的空間和核子之間的空間幾乎沒有了，核子和核子之間的距離比我們的原子核的半徑還小。
這樣，電子和原子核之間的原子結構就不穩定了，這時原子核就會吃掉自己的電子，變成中子、微中子、光子和光波來維持能量的穩定，這樣就變成了核物質。
如果我們把中子星內部的物質都聚成一個核，核的直徑也會比原子核的直徑大上幾個數量級。
這時，裏面的核子之間的距離大大增加，外層的核子和核子之間的電磁排斥力只能被冷冷地對上一聲，核子就會飛向外面，甚至背叛兩上床，形成質子和中子，從前一個原子核變成了兩個原子核。
所以長岡正美教授說中子星內部可能有一個大原子核，這一結論就是透過貝葉斯統計計算出來的。
長岡正美教授認為，中子星的內部有80%到90%的機會是一個由充滿自由誇克的大核。
誇克是構成核子的最小粒子，有上千個，我們粗糙的將它們歸納到6個組中:誇克組（分別是由兩顆誇克組成的中子和質子）、誇克反誇克組（兩顆反誇克組成的反中子和反質子）、誇克誇克組（兩顆誇克組成的Σ粒子和Σ^+粒子）、誇克誇誇克組（三顆誇克組成的Ω粒子和Ω^-），還有雙想象組和三想象組。
最簡單的中子和質子是由一顆誇克組和兩顆誇克組成的，中子和質子的品質比電子的品質大4000倍，所以它們才是構成原子的最主要的物質。
其它的誇克組以及誇克誇克組之類的粒子，是在條件很苛刻的環境下才能夠產生的。
中子星都有可能有冷誇克物質的核。
上文我們知道，中子星內部的核物質是電子和質子，這是透過各種實驗驗證過的事實。
而誇克物質是至今沒有在實驗中被探測到的，但這並不代表誇克物質並不存在。
科學家們已經找到了可以產生誇克物質的條件，並進行了對應於地球上的實驗，但效果甚微。
這說明，產生誇克物質的條件非常苛刻，而中子星內部就有這樣的條件。
同樣，中子星從恒星塌縮到中子星的過程中，能產生的能量也足以產生誇克物質。
中子星內部的溫度都是在60億度左右，這時兩個誇克組之間的強子作用力會有所削弱，同時，中子星產生的中子、質子和電子之間的反應還在繼續，這時，誇克組之間的交互作用還會產生一定程度的強子力，這樣的強子力似乎就能讓誇克物質和核物質之間的交互作用力平衡了起來，這樣中子星內部的物質似乎就能像我們日常的物質那樣，不會再變成其它的狀態了。
但這似乎又是錯誤的，一般的物質在 thermal radiation 的作用下，原子子之間能量的分布會逐漸均勻起來，然而中子星內部的物質似乎會產生一定的熱力學結構，呈現多相交互作用的情況。
其實，這並不奇怪，每一顆行星、恒星都會有一定的重力，而中子星的重力是我們地球的幾個數量級。
超級電腦模擬中子星內部的物質分布，發現中子星內部的物質分布和地球內部的地殼是非常相似的，同時還發現，中子星內部的物質似乎會呈現液體、固態和氣態相互交織的狀態。
這個發現說明，微中子直接和中子星的物質反應不同於原子物質之間的反應
微中子直接和核物質之間的交互作用其實並不是從微中子直接和質子、中子反應開始的，大多數微中子是從中子星核發出的，而中子星核的溫度和密度都是極端的，因此中子星核的中子化溫度也很高，高到大多數微中子幾乎都能夠衝破這個溫度自由飛翔。
因此，產生誇克物質只是一種有可能，但是剩下的事還要我們的技術去進一步探究。
對於中子星的物質，我們最終可以得出的結果可能是冷誇克物質，也可能是核物質，甚至還可能有其他的可能，這就是貝葉斯統計的一個優點，貝葉斯推斷提供的是以當前科學研究的結果傾向性。
中子星內部的可能的物質轉化。
那麽，中子星內核物質和誇克物質之間相互轉化的過程都經歷了什麽呢?
中子星內部的物質處在很嚴格的平衡狀態，這種平衡是由一種叫光子的粒子組成的熱能量，光子是只要有溫度的物質就會有的粒子。
光子之間存在一種叫交互作用力的力，這種力決定了光子之間能量的傳遞方向和量。
當光子的能量分布不均的時候，光子之間就會產生交互作用，能量就會傳遞，這樣，光子的能量分布就會逐漸均勻起來，最終達到一個平衡狀態。
這種光子和物質之間的交互作用過程叫 thermal radiation，是一種基本的熱力學過程，我們的宇宙中的所有物質都處在 thermal radiation 的作用下。
在中子星內部，光子之間的能量傳遞決定了中子和質子之間也會產生交互作用，光子被原子核吸收和反射會影響原子核之間的交互作用，光子的能量也可以被原子核吸收和轉換為其他的能量。
核子和核子之間的交互作用力會受到光子熱能量的影響，這種影響也會改變中子星的結構，最終產生誇克物質和核物質之間相互轉化的結構。
中子星內部會像地球衍生出大氣圈一樣，也會衍生出誇克圈，中子星內部的誇克圈距離主要有兩種:一種是來自中子星內部的物質，一種是來自中子星力場的物質，這兩種物質會互相傳遞。
當誇克物量超過中子星內部的能量平衡時，這個誇克圈就會產生一個誇克爆炸，這個爆炸會增強中子星內部的能量平衡，逐漸產生氣態的誇克物質，最終讓原有的核物質全部轉化為誇克物質，中子星變成純誇克星，甚至會變成黑洞。
但是中子星內部的物質也有可能出現互相排斥的情況，這種相互排斥主要是由於中子星內部力場導致的，力場之間的交互作用使得誇克物質和普通物質之間相互排斥。
這種排斥會產生一種壓縮瓦斯，這個壓縮瓦斯會細微地影響力場和光子和物質之間的交互作用，最終改變誇克物質和核物質的交互作用，最終產生誇克核和普通核的結構。
這種誇克核和普通核之間的交互作用主要是透過光子向外傳遞的，光子向外傳遞的越多，誇克核和普通核之間的交互作用就越大，誇克核和普通核之間的能量交換就越頻繁，最終誇克核和普通核之間的交互作用會趨於平衡，就會產生誇克和核子之間的交互作用，最終產生誇克核和核子之間的交互作用。
中子星內部的誇克物質和核物質之間的交互作用不僅是一個自動不斷前進演化的穩定系統，更重要的是它是我們研究宇宙物質起源和演化的最好的系統之一。
隨著研究的加深，我們的知識會不斷更新，我們的認識也會不斷更新，所以我們的未來不僅是一個擁有無限可能的未來，也是一個不斷豐富的知識的未來。
