Кусочек этой материи, размером с печеньку, будет весить как Луна

Масса материи определяется двумя параметрами — плотностью и объемом. Часто плотность и объем взаимосвязаны. Но в классической формуле речь не об этом. Чем больше плотность и чем больше объем (читай как количество этого вещества), тем больше и масса. Всё довольно-таки очевидно.

Из всего этого следует, что для создания невероятной массы нужна и невероятная плотность. Невероятная плотность будет у той материи, частички которой расположились максимально близко друг к другу. В случае естественного её формирования такое расположение вряд ли возможно. А вот искусственное формирование вполне может иметь место. Нужно только давление.

Максимальное давление наблюдается внутри нейтронных звёзд. Нейтронная звезда — это вариант космического тела, который появляется после того, как обычная звезда выработала всё своё топливо. Остаётся нечто типа «каркаса» и огромная гравитация стягивает оставшийся материал к центру. При этом происходит вырождение протонов и электронов, которые разлетаются в разные стороны. Сама ткань нейтронной звезды состоит из нейтронов.

Нейтроны удерживаются рядом друг с другом посредством сильнейшей гравитации. И тут есть интересная котовасия. Нейтроны отталкиваются друг от друга, но мы-то с вами помним, что отталкиваются разноименные частицы. Тогда как нейтроны нейтральны. Почему же они «распрыгивают»?

Всё сложнее. Нейтроны имеют спин 1/2 и, следовательно, подчиняются принципу исключения Паули, что означает, что два нейтрона не могут занимать одно и то же пространство одновременно. Когда волновые функции двух нейтронов перекрываются, они ощущают сильную силу отталкивания. Поэтому, без гравитации, нейтроны бы тоже не находились рядом.

И тут интересный момент. Нейтронная материя (которую часто именуют нейтронием) претендует на самую тяжелую материю во Вселенной. В научпоп статьях часто любят писать, что одна ложка такой материи будет весить, как гора. Это действительно так.

Нейтроний может иметь плотность 4 ×10^17 кг / м3, что примерно на 14 порядков величины плотнее самых плотных известных обычных веществ. Собственно, это ответ на вопрос, поставленный в заголовке.

Но взвесить нейтроний вне нейтронный звезды или отрезать от неё кусочек, как от торта, мы не сможем. В условия отсутствия гравитации нейтроны разлетятся во все стороны. Нейтронная материя моментально распадается при обычных условиях.

Поэтому, хотя ткань нейтронной звезды и является теоретически самой плотной и тяжелой, использовать это свойство на практике невозможно. Собственно, как и определить точные значения массы экспериментальным путём.