宇宙并不大，尘埃并不小。
大与小是个相对概念。即使大如宇宙，如果它是有限的，那相对于无限大来说，它也不过是无限小的一个点。即使小如尘埃，相对于无限小来说，它就是一个无限大的宇宙。
在跨过某些临界点之后，大与小的概念有时会发生逆转。在日常生活中，物质聚集越多，它的体积就越大。可是对于宇宙天体来说，这个常识就有可能失效。当一个天体周围聚集的物质越来越多，超过临界值之后，它会在自身万有引力作用下发生坍缩，形成体积相对缩小、而密度非常大的白矮星、中子星。如果天体周围聚集的物质更多，质量更大，它甚至可能最终坍缩成一个体积非常小的黑洞。
宇宙远在天边，近在眼前。古人仰观宇宙之大，俯察秋毫之末。同样，我们探索巨大的宇宙，也要从微小处寻找答案。理解星体，要从理解组成星体的原子内部结构着手。
我们身边的物质都是由原子构成。原子中，质子和中子紧紧相拥，形成原子核。原子核周围，电子周而复始跳着缥缈的舞蹈。相对于整个原子，原子核的体积很小，比如氢原子核的半径只有氢原子半径的十万分之一。假如把原子核放大成一颗玻璃弹珠，围绕其运转的电子轨道则在两公里以外。
电子环绕原子核的舞蹈
具有相同质子数的原子，被当作同一类元素。人们在自然中发现的物质有几千万种，但目前已知的组成他们的元素仅有118种。门捷列夫根据原子的质子数量，将元素排序，形成元素周期表。
小小的原子核，蕴藏着巨大的能量。从一种原子核变化为另外一种原子核，往往伴随着能量的释放。由重的原子核变化为轻的原子核，叫核裂变，如原子弹爆炸；由轻的原子核变化为重的原子核，叫核聚变，如氢弹爆炸。太阳能量来自于氢聚变为氦的热核反应，即4个氢核结合成了一个氦核，并放出光芒。
原子的力量
它深藏在哲学的底部，
体格良好，外表坚硬。
它的内心其实也虚空，
足以容纳电子的宇宙。
它用同样的积木，不同的规则，
搭建了人、神和魔鬼，
演绎不同的现实和虚构。
它微不足道，不入肉眼凡胎；
它暴烈刚强，在质能方程里展示惊人能量。
它用团聚迸发光，创造一个太阳；
它用分裂放射一片云，遮蔽一片天空。
它，曾打开一个门，放出一个世界；
它，终将关闭一扇窗，安放一个宇宙。
了解了原子内部结构，有助于我们理解天体的演化。
小质量的恒星变为红巨星后，在红巨星的中央，会形成白矮星。白矮星的形成过程中，原子在巨大的高温高压之下被压碎，电子摆脱了原子核的束缚，成为自由电子。自由电子受到挤压，与原子核密密匝匝地排列在一起，于是形成了高密度、高温度、小体积的白矮星。白矮星的密度虽然大，但电子还是电子，原子核还是原子核。
较大质量的恒星经过超星新爆发后，会演变为中子星。在中子星里，电子被压缩到原子核中，同质子结合为中子。整个中子星是由一个个中子紧挨在一起形成的。可以说，中子星本身就是一个巨大的整体原子核。中子星的密度就是原子核的密度。
更大质量的恒星，在自身重力作用下，不可遏制地层层坍缩，中子也被碾碎，形成密度极大、体积很小的黑洞。黑洞又是由什么物质构成的呢？大多数人都不关心这类问题，但这种问题肯定会困扰霍金这样的头脑。
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