如果我們假設太陽的質量為 S ，則質量小於 1.38S 的星體核燃料用盡之後會變成一顆「白矮星」。質量 1.38S~5S 範圍內的星體會變成一顆「中子星」或「夸克星」。大於5S的星體會變成一顆「黑洞」。這些數字只是大概，因為星體生命結束以前會有一場大爆炸，有部分物質會損失到外太空中，所以實際數字應略高於理論。

恒星終其一生，不斷地在進行核融合反應。核反應的主要原料是氫。從最輕的氫開始合成氦，而後鋰、鈹、硼、碳等元素都可能漸次合成，最後形成鐵。鐵是最穩定的元素，再更重的元素也可以形成，不過機會越來越小，量越來越少，所需要的時間也要越來越長。恆星死亡之前的大爆炸會將一部分物質散佈到太空中，這些物質因重力而逐漸凝聚、結合，變成行星。我們生長於地球，身體裡的物質最初也是來自於已經死亡的恆星。瀕死恆星最多的元素是鐵，所以地球本身最豐富的元素也是鐵。地心深處熔成液態的鐵因地球的自轉而流動，鐵的自由電子川流不息有如電流，電子流動形成外圍的磁場，所以地球本身也是一塊大磁鐵。地球的磁場為我們摒擋有害的太陽風、電磁暴、紫外線、宇宙輻射等等，所以我們才有可能存活。而你我都是恆星的核廢料造成的物體。恆星的核廢料就是化學週期表上的那些物質元素。如果我們的宇宙沒有恆星，則宇宙物質 75% 是氫，25% 是氦，其他元素就不會存在，行星也沒機會形成。

恆星的核融合反應對它自身物質不斷向內因重力而凝聚的傾向形成一種對抗的、平恆的外張力。這種對抗力在燃料用盡之後就會消失。抗壓的外張力消失使星體灰燼自動內陷。內陷會停止在何種狀態視該恆星原質量而定。較小的止於白矮星的階段，稍大些的則止於中子星，再更大的就無可避免地形成黑洞。

什麼是白矮星？白矮星是一種由原子受到強大高壓，電子軌道深度內縮的物質構成的固態球體，體積比原來的恆星小許多倍。原來的恆星呈電漿狀，可以想像成氣體。我們從「原子有多空」那篇知道，物質原子內部大部分是真空。如果一個原子的原子核像葡萄柚那麼大，它的電子軌道就約有地球那麼大。介於電子軌道和原子核之間空無一物。旁邊的另一顆原子有如另一個地球，與第一顆「地球」排排坐，兩個「葡萄柚」間距離上萬公里。這就是我們所知的一般固體、液體、和氣體物質的真實模樣。

原子的電子帶負電，受原子核內質子所帶正電之吸引而環繞原子核運轉。而原子與原子因軌道電子間的同性互斥力而各據不同空間。這種電磁力的作用使物質互不相混。我們坐在椅子上，褲子的電子和椅子的電子互斥，微弱的地心引力無法將我們拉「穿」過椅面，我們的臀部、褲子、和木材也不會混合在一起，這都是拜電磁力之賜。電磁力使電子環繞原子核運轉，所以才有原子；電磁力使原子彼此相互拒斥，所以原子才有各別性；電磁力也使原子間得以相互作用，所以才會形成分子，才有化學。可以說正因為有電磁力所以才有物質、物體，否則連原子都無法形成。電磁力正是 QED﹝Quantum Electrodynamics﹞ 的主要理論。

電磁力比重力強度大上何止億萬倍。可是物質原子的電子負電固然與質子正電相吸引，電子與電子、質子與質子間也互相排斥、抵消。而重力無正負，永遠相加，越多物質重力就越強大，而且和電磁力一樣，有效距離無限大。一旦物質的量多到某種程度，就會開始壓縮原子的電子軌道，使物體「稠密化」，原子核與核之間的距離大幅度縮小，直到就如白矮星這種程度。白矮星之所以不繼續內陷，是因為電子們「群起抗議」的結果，科學術語叫做 Electron Degeneracy Pressure 。危機百科中文版是這麼翻的：『電子簡倂壓力是由庖利不相容原理產生的力，說明了兩個費米子不能同時佔有相同的量子態，這種力量也是物質可以被壓縮的極限。在恆星物理中，這是一個很重要的量，因為它造成了白矮星的存在』。這裡所謂的「費米子」是物質粒子，「量子態」可以解釋成空間、時間、與能量。

白矮星一般觀測到的體積大約都在地球的一到數倍大小，質量則與太陽相當。白矮星的密度奇高，一塊方糖大小的白矮星物質重約二公噸。白矮星形成之前會經過一種叫「紅巨星」的階段。在紅巨星時期，氦會融合成碳和氧，最多到氖，所以大部份的白矮星都是由碳和氧構成的。白矮星形成後久而久之會冷卻成看不見的「黑矮星」。可是由於我們的宇宙誕生至今只有 137 億年，最老的白矮星也還有幾千度的溫度，所以尚未有黑矮星出現。以上是白矮星的概要。

什麼是中子星？中子星是比白矮星的原恆星更大的星體，燃料用盡之後，灰燼內塌縮陷，強大的物質重力克服電子簡倂壓，將電子打進原子核，迫使質子吸收電子，變成不帶電的中子；而原子核與原子核之間再也沒有電子可以為它們保持原來的大距離﹝此時原子核已無質子所以不再帶電﹞，只得原子核與原子核﹝而非原子與原子﹞，也就是我們前面舉例的葡萄柚和葡萄柚，全部排排坐擠在一起，所形成的一種「純原子核」物體。因為這些原子核內都是中子﹝電子與質子都已經合併成中子了﹞，所以也可以看成是「純中子」物體，因此被稱為中子星。使中子星得以保持在這個狀態而不至更往內塌陷、失守的還是「庖立不相容原理」。庖立不相容原理說，兩個物質粒子不得共佔同一空間。

原子核裡的質子與中子﹝稱為「核子」﹞，都是由三個夸克構成的。這些夸克們像一個超團結的小集體，你休想將它們分開。事實上，如果你用巨大的能量去拆散它們，即便它們被拆開了，你必須注入的能量也會大到能質量互變又形成新的夸克，遞補損失掉的那一個，又再形成一個新的「鐵三角」。

夸克也不讓人欺侮。如果重力迫使中子與中子貼近，甚至於合併，它們就像三隻繞著蜂巢狂轉的小蜜蜂，寸土不讓。可以想見，其實質子和中子本身也是頗空洞的。由於量子論的測不準原理，夸克們的確實位置是無法得知的，可以說它們「無所不在」。也就是說，這三隻小蜜蜂的「巡邏範圍」就是我們所謂的質子與中子。所以何止原子空洞，原子核本身，乃至於原子核內的核子們也是非常空洞的。但是，就像一個高速迴轉的三葉螺旋槳，你只要近於它們的範圍內，就一定被打到。三隻夸克聯合起來，不讓我們知道原來真正的質子和中子只是由它們飛行軌道定義出來的一個「範圍」而已。

夸克，根據弦論的說法，本身根本不是個「東西」，而是一種「震盪」。什麼東西在震盪？是個「弦」在震盪。什麼是「弦」？這就不好說了，有機會再介紹吧。

使夸克緊密團結在一起形成質子與中子的力叫作「強作用力」。也是強作用力的間接作用使得同屬正電性質的質子無法因互相排斥而分開、潰散，而幾個質子與中子大家共同一起形成原子核，這強作用力也叫「核力」或「強核力」。強作用力是宇宙內四種已知力中最強的力。原子有個核，就是靠強作用力。強作用力雖強，有效距離卻非常短，只限在原子核大小的範圍內。強作用力也是 QCD ﹝Quantum Chromodynamics﹞的基礎。危機百科中文版是這麼介紹的：『量子色動力學(Quantum Chromodynamics，簡稱QCD)是一個描述夸克之間強相互作用的標準動力學理論，它是粒子物理標準模型的一個組成部分』。

強作用力使中子星內的原子核雖被重力所迫不得不緊密排列，好歹還得以維持個「核」，不至往內繼續崩塌成黑洞。所以中子星雖然密度與原子核相當，卻是「全含中子的原子核因重力緊密的擠在一起」，與原子核的「原子核內的核子因強核力結合在一起」還是有所不同的。所以，中子星並不是一個「超大型原子核」。

我們的銀河系裡已知的中子星約兩千個，其中離我們最近的叫 PSR J0108-1431，距離地球 280 光年。中子星因為「角動量守恆」的緣故大多以高速旋轉，已知最高轉速的是一個叫 PSR J1748-2446ad 的中子星，每秒 716 轉。中子星的轉速非常穩定，這顆 PSR J1748-2446ad ，一百萬年後還能維持在每秒 695 轉上下。

中子星的大小一般在直徑 20~40 公里間，質量約為 1.3~2.1S，密度比白矮星更高，每 cc 物質平均一億噸。中子星有個厚約一公尺的「大氣層」，其下是個堅硬、光滑無比的殼。厚約 1~2 公里。最高的「山」不到 5mm，約為六十張紙的厚度。殼底下為重液態中子。核心部位的物質形態不明，最深層處可能原子核無法維持，使自由中子從原子核裡「漏」出來。中子星的表面重力極強，一個七十公斤的人跌進去，超高的加速將使撞擊的能量大於地球上二億噸的核爆威力。此人將完全解體，粉身碎骨到真正屍骨無存──全身的原子都變成中子，成為中子星的一部分。

中子星什麼顏色？中子星不是黑洞，雖然表面逃逸速度高達光速的一半，還是可見物，所以應該有顏色。目前的推測是，因為中子星大部分的電磁輻射波長在 X 光附近，而不在可見光光譜一帶，所以中子星呈純黑色，也就是無色。中子星遠比世上所知的一切物體還要光滑，所以，應該是極光滑的純黑色。

以上所述，有趣嗎？如果有趣，以後再來介紹黑洞。是的，宇宙只有四種力：電磁力、強作用力﹝最強﹞、弱作用力、重力﹝最弱﹞。其中弱作用力只與核衰變有關。總重力輸給電磁力，我們得到白矮星；勝過電磁力，輸給強作用力，我們就得到中子星；勝過強作用力，我們得到的就是黑洞。

黑洞，體積照說應該是零；它的引力強到連外射光都給吸回去，所以完全無法偵測；因為還有引力，所以應該還有物質。問題是，體積為零的物體到底「在」那裡？附近的空間給扭曲成不像個樣子，入射光被曲轉到拐彎﹝不是光在彎，是空間彎了﹞，甚至繞圈子；時間也被它「濃縮」到盡頭：跌進去的人回看我們幾乎是「譬如蜉蝣，朝生暮死」，而我們看他則是「吾皇萬歲萬歲萬萬歲」。黑洞不是錯覺、幻想，它是起初領悟，然後計算，最終觀測得知的一個東西。黑洞既然無法觀測，只得用「旁敲側擊」的法子去探索。我們的銀河系中心就是個超級大黑洞﹝名叫 Sagittarius A，最末張照片﹞，一千億顆恆星繞著它轉。我們的太陽系也在其中，以每秒 250 公里的速度，每 2 億 2 千 5 百萬年繞著這中心黑洞迴轉一次。沒什麼東西比黑洞更神秘的了。

夸克星小傳： 

夸克星是介於中子星與黑洞之間的一種理論上可能存在的星體。如果中子星夠大、夠重，就有可能更進一步內爆成夸克星。 

中子星潰爆成夸克星時會放射大量輻射能。這是目前已知的、宇宙內威力最強大的爆炸，叫迦瑪射線爆。 

前面提過中子星由個別獨立中子受重力壓縮而成。這些中子還是各自為政、有自己範圍的個別粒子。中子星之所以名叫中子星，理由在此。 

如果總重力夠強，中子就不再能維持它們的範圍或形狀，而「失守」、潰決；中子裡的夸克就游離失散出來，變成自由夸克。這種星就叫夸克星。所以夸克星和中子星一樣，也是「由個別獨立夸克受重力壓縮而成」的。 

由夸克組成的粒子譬如中子與質子叫「強子」，所以夸克星也像是一個超大型強子。 

一個中子裡有三個夸克：一個上夸克﹝含 +2/3 電荷﹞，兩個下夸克﹝各含 -1/3 電荷﹞。所以中子不帶電：2/3-1/3-1/3=0。 

夸克星理應由上、下夸克形成。可是有些夸克會蛻變成另一種夸克叫「惑﹝strange﹞夸克」。此種物質就叫「惑物質」；這種夸克星也叫「惑星」﹝不是禍星﹞。 

夸克星/惑星或夸克物質/惑物質是至今未明的暗物質現象的可能解釋之一。