导语
密度是物理学中重要的概念之一，它是用来描述物质紧密程度的物理量，可以帮助我们理解物质的特性以及宇宙中的各种现象。
在日常生活中，我们碰到密度这个概念最多的情境莫过于水了: 密度小于1克/立方厘米的物质浮在水面上，密度大于1克/立方厘米的物质则沉在水中，而水本身的密度就是1克/立方厘米。
然而密度并不仅仅用来解释浮力和浮沉现象，它还深深嵌入物质的各种本质和宇宙的诸多奇特现象之中。
那么毫无疑问，密度最大的物质可能大到什么程度呢?
再密集的物质是否有实际应用价值?
一、密度的理解。
密度是一个简单而又非常重要的物质属性: 它是用来描述物质中质量和体积之间关系的物理量，通常用 ρ 表示。
物质的密度是单位体积中包含的质量，所以密度的单位可以用质量单位和长度单位结合表示。
国际单位制中，密度的单位制是千克/立方米，这个单位表示1立方米的物质中有1千克的质量。
这个量是非常有实际感受的: 一个人站在地上就约占1千克，因此想象这样一个人的体积的东西可以排满整个人身，在生活中还是比较好理解的。
密度虽然简单易懂，但不简单的是探讨密度的影响物体性质的有关问题。
物体之间的浮力较容易理解: 密度大的物体比密度小的物体容易沉下来，密度小的比密度大的容易浮上去。
但密度还和物质状态变化、恒星演化等现象密切相关。
在物质状态变化方面，密度极大的物质可以产生比普通物质更宏伟壮观的现象。
这其中最有名的要数黑洞了。
黑洞是在恒星对烧尽了核心燃料坍塌形成的一个非常紧凑的物体，它的密度非常大，前面提到的1千克/立方米相对于黑洞来说就相当于“流水”，但是黑洞内部的空间已经不再遵循宏观物理学的规律了，有些黑洞的密度甚至达到了无穷大。
这就是黑洞的典型特征: 万有引力作用无穷大。
由于万有引力以太相对较高的密度比较显著，因此，密度越大的物质形成黑洞的几率就越大。
恒星演化方面，也是密度大小的表现。
像太阳这样类似大小的恒星，经过整个生命周期形成模样最终会变成白矮星，这就是“暮年”的状态，会比较小的恒星，其他力的作用不足够将物质压缩在一起，导致没有足够的密度形成黑洞。
然而大的恒星就不同了。
像我们的邻居—织女星，这样的超大恒星最终走到了结果生命周期，产生超新星爆炸。
在这个过程中，超新星剧烈膨胀，最终引力完全压制了扩张导致爆炸，就会重压所有物质向内挤压。
在这样情况下，更多的物质就可以形成紧凑的物体形成黑洞。
黑洞是密度最大的物质，对物理学家来说是一个难得的研究对象。
由于黑洞内部的物质极其紧凑，导致黑洞有很强的引力作用，一旦东西掉进去就无法被拽出来了，对于黑洞内部究竟是什么样的，人类还没有办法通过实验观察到，对黑洞的研究尚处于探索阶段。
二、密度最高的物质。
那么在普通物质当中，密度最大的物质又是什么呢?
毫无疑问是我们身边所熟知的一种特殊金属—锇。
锇是一种非常稀有的物质，它的密度非常大，大概比沈重金属铂还要稀有。
然而锇的密度却更大一些，可以达到22.59克/立方厘米。
这个大约1立方厘米的物质中包含着20克左右的质量，这一数量即使不是黑洞也绝对是挺压破的物质了。
那么如此密集的物质到底是什么呢?
锇是一种d型金属，金属在化学上可以被再分为s型和d型两种，它们的稳定性和化学性质都是不同的。
s型的稀土金属富勒烯系列有着特殊的轮廓结构，每种s型化合物的单位体积中仅有几个金属之间的化合物结合在一起，因此相对来说它们之间的化学键结合性比较低，这导致它们之间的空间间隙很大。
因此，s型金属物质之间的密度就比较小。
但是两种金属之间的分布又没有那么绝对: 除了大多数s型金属，像铝这样的金属的密度却非常小，这是因为它的结晶结构中有着很多大的空间间隙，这些空间间隙可以容纳相应的自由空间，使得整个物质的密度缩小。
在物理结构上，没有空隙的金属结构就会更加紧密，这种时候化学键之间的作用力也会更大。
像d型金属中的铂就是这样的金属，它是密度最大的d型金属之一，和最密集的锇之间的化学键结构紧密度非常高。
这种化学键结构的紧密体现在锇的结晶结构上，它相对有着很大的结晶密度。
像铂这种金属的结构是扁平的，所以它的结晶面之间有着很大的间隙。
而锇的结构则呈现出三维的球状立方结构，所以结晶面之间有着更少的间隙。
因此，单位体积中包含的原子核数目可以更多，使得物质的密度更大。
这种稀有金属的物质虽然密度大，对于我们的生活来说并没有那么多的直接用途，但是其在其他工业上却有着不可或缺的作用，因此我们要珍惜。
三、锇的应用价值。
锇在很多方面有着重要的应用价值。
首先是电子技术。
由于锇是一种电负度很高的金属，所以它非常不活泼。
同时，由于其结晶密度高，所以金属的电导率也非常高。
在电子产品中，金属线路是非常重要的部分，是电子信息传输的桥梁，而锇再这样一个场景中就有着重要的作用。
其次是催化剂。
锇是一种非常不活泼的金属，它的硬度也非常大，所以它经常被用来做一些化学反应的催化剂。
在催化剂领域中，金属往往扮演不可缺少的重要角色，因为金属是一种大量存在并且有着非常巨大原子核的元素，所以它往往能为化学反应提供中心，加强化学反应的发生。
同时，金属可以扮演催化剂，还有一个重要的原因就是很多金属的电负度都非常高，所以它们和其他元素进行化学反应时，会释放出很多的能量，这些能量就可以催化反应的发生。
锇是其中的佼佼者，并且因为其结晶密度大，所以可以在单反应条件下催化乙炔气分解，是一种重要的工业催化剂。
另外，由于锇的金属电导率高，也被应用在面板显示领域: 在LED等灯阵中，锇被用来做触电等。
尽管对于大多数人来说，密度最大的物质只是一些少见而且不常用的稀有金属，但是这个概念还是非常有意思的，尤其是和宇宙那些更奇特的环境各种密度形态作对比的时候，人们就会感叹这个物质世界是多么奇妙了。
结语
我们生活在一个物质世界中，而物质的组成起决定作用的就是素子，素子之间的互相作用决定了物质的性质，而这种作用最终表现出来的就是密度。
密度是一个非常有意思的物理学概念，不仅让我们认识物质本质，还可以帮我们解释许多世界中的现象，是我们认识这个完美世界的重要基础。
