星際塵（或者宇宙塵）的數量比星際氣體少得多，它們是由粒子組成的。這些粒子雖然也很小，但卻比單個原子或分子大得多，因此它們一定含有除了氫和氦以外的其他原子。
除了氫和氦以外，宇宙間另一種最普通的原子是氧。氧原子能和氫結合而形成氫氧基（OH）和水分子（H2O）。氫氧基和水分子具有能夠同它們所遇到的任何其它基團及分子相結合的傾向。正因為如此，宇宙間會逐步形成由許許多多這樣的分子所組成的微粒。絕大部分宇宙塵很可能就是由氫氧基和水分子所組成。一直到1965年，天文學家才開始在宇宙間探測到氫氧基，並開始研究它們的分布情況。從這以後，不斷有報道說，宇宙空間存在既含有氫和氧、也含有碳原子的更複雜的分子。
由此看來，宇宙塵中一定也含有不及氫、氧和碳那麼普通的原子所組成的原子團。科學工作者已經在星際空間探測到鈣原子、碘原子、鉀原子和鐵原子，他們是通過這些原子所能吸收的光而探測到它們的。
在我們的太陽系內，也存在類似的宇宙塵，這些宇宙塵很可能是由彗星造成的。在太陽系可見範圍以外，可能有一個由大量彗星所組成的彗星殼，其中有一些彗星（也許是由於附近恒星的引力作用）向太陽的方向掉落。彗星是一團金屬和岩石小碎片，這些碎片由冰加上凍結的甲烷、氬和其它這類物質結合成松散的團塊。每當彗星走近太陽時，彗星中的某些物質便會因受熱而融化，結果，其中的微小固體顆粒便獲得了自由，並以一條長長的尾巴的形式散布在宇宙空間中。最後，這個彗星將完全崩解。
在太陽系的歷史中已經有無數彗星發生了這樣的崩解，正因為如此，太陽系的內圈才會到處散布有這樣的宇宙塵，每天都有數十億這樣的宇宙塵粒子（「微隕石」）落到地球上。從事宇宙研究的科學家都對這些「微隕石」感興趣，他們之所以對此感興趣，固然有種種原因，其中的原因之一，是因為有一些較大的微隕石可能會給未來的宇航員或登月移民造成危害。
第13節
1967年夏天，劍橋大學的赫維什和他的合作者，在十分偶然的情況下，探測到來自天空的一種從未探測到的射電輻射。這種射電輻射是非常有規則的、每隔1又1／3秒出現一次的脈沖。更確切地說，這種脈沖每隔1．33730109秒出現一次，發出這種脈沖的輻射源後來就被稱為脈沖星。
接著，在這以後的幾年中，天文學家又陸續發現了很多這樣的脈沖星。說到這裏，你們也許會提出一個疑問：脈沖星為什麼未能更早發現呢？這是因為每一顆脈沖星雖然在一次脈沖當中都會輻射出大量的能量，但這些脈沖是如此的短暫，因此，射電波的平均強度是很低的。這就是天文學家為什麼一直沒有發現他們的原因。此外，由於天文學家在這以前都認為射電源是以穩定的水平輻射發出能量的，因此他們都沒有去認真尋找這樣的脈沖。
後來，在蟹狀星雲中發現了一顆脈動得特別快的脈沖星，同時還發現這顆脈沖星能在可見光的範圍內發出輻射，而且光的閃爍正好和射電輻射的時間相一致。天文學家以前雖然曾多次觀測到這顆脈沖星，但都以為它不過是一顆普通的恒星，因此從未有人試圖用足夠靈敏的、能發現它每秒鐘會閃爍三十次的這樣一種觀測儀器去對它進行觀測。一顆脈動得這樣快的脈沖星，如果單憑肉眼或者僅僅依靠普通的儀器來進行觀察，它的光就似乎是很穩定的。
然而，脈沖星到底是一種什麼樣的星呢？一個天體如果會以周期性的間歇發射出能量的話，那麼，在這間歇的時間內，它一定正在發生某種物理現象。例如，它也許是一個正在一會膨脹一會兒收縮的天體，並在每一次收縮時發射出一股能量。或者它也許正繞著自己的軸或圍繞著另一個天體運轉，並且每繞一周，就發射出一股能量。
難以解決的一個問題是：這種脈動為什麼會進行得這樣快，長的是每4秒鐘脈動一次，短的則是每隔1／30秒就脈動一次。第一，這種脈沖星必定是一個非常熾熱的物體，否則它就不可能發射出這樣大的能量。第二，它必定是一個很小的天體，否則它絕不可能脈動得這樣快。
科學工作者以往所觀測到的最小天體是白矮星。白矮星的質量可以和太陽的質量一樣大（其熾熱程度也可能和太陽差不多或者更大），但它的體積則不會比地球大。既然如此，這樣的白矮星是否可能通過膨脹或收縮或者通過自轉而發出脈沖來呢？會不會是兩顆白矮星在那裏彼此繞著轉動呢？但是，不論天文學家用什麼樣的理論來解釋這種現象，他們都無法想象出白矮星為什麼會運動得這樣快。
既然不可能是白矮星，那麼，有沒有可能是更小一點的天體呢？天文學家曾經根據理論作出了一個預測，認為恒星在引力的作用下可能坍縮到非常致密的程度，以致恒星裏的所有原子核都被擠壓而彼此緊挨在一起。在這種情況下，電子和質子將會相互作用而形成中子，結果，這個恒星將會成為一團「中子漿」。這樣的「中子星」的質量可能有太陽那樣大，但直徑卻只有十來公里。
不過，還沒有人探測到中子星；由於中子星是如此之小，所以有些天文學家擔心宇宙間即使有中子星存在，人們也無法探測到它。
可是，這樣小的天體應當會飛快地自轉，因而就會產生這樣的脈沖。這是因為在這樣的天體上可能會出現這樣一些條件，使得其中的電子只能通過該中子星表面的某些點逃逸出來。這樣，當中子星自轉時，電子就會像一個旋轉著的噴頭中噴出的水那樣從其中噴射出來，每旋轉一周，就會朝地球的方向噴射出一些電子，從而產生射電波和可見光。
美國康奈爾大學的戈爾德曾經指出，如果情況真是這樣，那麼，中子星將會逐漸失去能量，因此，它的脈動率就應當會逐漸減慢。他的推論經過了檢驗，並發現實際情況確是如此。因此，就目前看來，脈沖星很可能就是天文學家曾經擔心永遠無法探測到的中子星。
第14節
一個原子的直徑，大體上說，約為10-8厘米。在普通的固體和液體中，原子與原子之間靠得很近。實際上是相互接觸的。因此，普通固體和普通液體的密度取決於以下三個因素：一是原子的大小，二是原子在其中的密集程度，三是單個原子的重量。
在普通的固體當中，密度最小的是固態氫，它的密度是每立方厘米0．076克。密度最大的是稀有金屬鋨，它的密度為每立方厘米22．48克。
如果原子是一個不可壓縮的固態小球，那麼鋨應當是所有物質當中密度最大的了。這樣，一立方厘米物質的重量絕不可能超過一公斤，當然就更談不上會有幾噸重了。
但是原子並不是固態的，新西蘭出生的物理學家盧瑟福早在1909年就曾經證明，原子中的大部分空間是空的。原子的外圍只含有非常輕的電子，原子的．9％的質量都集中在其中心的原子核內。
原子核的直徑約為10-13厘米（或者說約為原子本身直徑的1／100，000）。如果一團物質中的原子能被很緊很緊地擠壓到一起，以致其中的電子都被推開，原子核被迫相互接觸，那麼，這團物質的直徑就會縮小到只有原來直徑的1／100，000。
如果我們的地球被壓縮成為一團原子核，其中的所有物質就將被擠壓成一個直徑只有128米的球體。太陽如果也受到這樣的擠壓，它將成為一個直徑只有13．92公里的球體。如果宇宙的全部已知物質都被轉換為相互接觸的原子核，那麼，它們將會成為一個直徑為幾億公里的球體，可以綽綽有餘地納入太陽系的小行星帶中。
恒星中心的熱和壓力能夠破壞原子的結構並使原子核開始擠壓到一起。太陽中心的密度要比鋨原子的密度大得多，但是其中的一個個原子核仍然可以不受阻礙地自由運動，其中的物質仍然呈氣體狀態。有一些恒星卻幾乎完全由這樣一些已被破壞的原子所組成。例如，天狼星的伴星就是一顆並不比天王星大的「白矮星」，但是它的質量卻和太陽一樣大。
原子核是由質子和中子組成。所有質子都帶有正電荷並會相互排斥，因此不可能把一百個以上的質子集合在一處。然而中子是不帶電荷的，在適當的條件下，無數中子能夠積聚在一起而形成一顆中子星。人們認為脈沖星就是這樣的中子星。
如果太陽一旦變為一顆中子星，它的全部質量將會被擠壓成一個直徑只有現有直徑的1／100，000的球體，或者說將成為一個體積只有現有體積的1／1，000，000，000，000，000的球體。這樣一來，它的密度將會是其現在密度的1，000，000，000，000，000倍。
太陽目前的總密度是每立方厘米1．4克。如果它一旦變為中子星，它的密度就將成為每立方厘米重1，400，000，000，000，000，000克。
這就等於說，中子星上的每一立方厘米物質重達1，400，000，000，000噸（14億噸）。
第15節
為了了解什麼是黑洞，讓我們先從太陽這樣的恒星談起。我們知道，太陽的直徑為1，392，000公里，它的質量為地質質量的330，000倍。在這樣大的質量、從表面到中心的距離這樣長的情況下，位於太陽表面的任何東西所受到的引力大約相當於地球表面引力的28倍。
任何一顆普通的恒星都會由於下述兩種因素的相互平衡而保持其通常的大小。其中一個因素是恒星中心有非常高的溫度，因而會使恒星的物質經常處於膨脹的狀態。另一個因素就是它本身具有很大的引力，從而會使恒星的物質傾向於收縮而擠壓在一起。
但是在恒星生存期的某一階段，其內部溫度將會降低，這樣一來，引力將會成為一個主導的因素，結果，這顆恒星就會開始坍縮，在這個過程中，恒星內部物質的原子結構會遭到破壞。這樣一來，原子將不複存在，替代它的將是一個個電子、質子和中子。這顆恒星將會坍縮到這樣一種程度，這時電子的相互排斥力將使該恒星不能夠再進一步坍縮。
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