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物质到底存在几种状态

时间:2022-02-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:在茫茫无际的宇宙空间里,等离子态是一种普遍存在的状态。宇宙中大部分发光的星球内部温度和压力都很高,这些星球内部的物质差不多都处于等离子态。除了等离子态外,科学家还发现了“超固态”和“中子态”。科学家们认为,可能存在一些密度更高的物态,如“超子态”、“反常中子态”、“黑洞”或“白洞”等等,并且在理论上计算出这些物态能够稳定存在的条件。

物质到底存在几种状态

宇宙物质,千姿百态,变化多端,往往引起人们对它产生各种猜测和幻想。随着社会的发展,科学实验已经证明,一切物体都是由不同层次的微粒所组成的。如分子、原子、质子、中子、电子、光子等等。当大量的微观粒子在一定的温度和压力下相互集聚为一种稳定的结构状态时,就叫做“物质的一种状态”,简称物态。

从物理角度可以将物态分为:固态,液态,气态,等离子态,场态,爱因斯坦一玻耳凝聚态。从化学角度可以分为:固态,液态,气态,等离子态,晶体态,胶体态。看到这个题目,你·定会毫不犹豫地说,物质有三种状态:固态、液态和气态。其实物质还有第四种状态,那就是等离子态。

我们知道,把冰加热到一定程度,它就会变成液态的水,如果继续升高温度,液态的水就会变成气态,如果继续升高温度到几千度以上,气体的原子就会抛掉身上的电子,发生气体的电离化现象,物理学家把电离化的气体就叫做等离子态。

在茫茫无际的宇宙空间里,等离子态是一种普遍存在的状态。宇宙中大部分发光的星球内部温度和压力都很高,这些星球内部的物质差不多都处于等离子态。只有那些昏暗的行星和分散的星际物质里才可以找到固态、液态和气态的物质。

就在我们周围,也经常可以看到等离子态的物质。在日光灯和霓虹灯的灯管里,在眩目的白炽电弧里,都能找到它的踪迹。另外,在地球周围的电离层里,在美丽的极光、大气中的闪光放电和流星的尾巴里,也能找到奇妙的等离子态。

除了等离子态外,科学家还发现了“超固态”和“中子态”。宇宙中存在一颗白矮星,它的密度很大,大约是水的3600万到几亿倍。一立方厘米白矮星上的物质就有100~200公斤重,这是怎么回事呢?

原来,普通物质内部的原子与原子之间有很大的空隙,但是在白矮星里面,压力和温度都很大,在几百万个大气压的压力下,不但原子之间的空隙被压缩了,就是原子外围的电子层也被压缩了。所有的原子核和原子都紧紧地挤在一起,物质里面不再有什么空隙,因此物质就特别重,这样的物质就是超固态。科学家推测,不但白矮星内部充满了超固态物质,在地球中心一定也存在着超固态物质。

假如在超固态物质上再加上巨大的压力,原子核只好被迫解散,从里面放出质子和中子。放出的质子在极大的压力下会跟电子结合成中子。这样一来,物质的结构就发生了根本性的改变,原来是原子核和电子,现在都变成了中子。这样的状态就叫做“中子态”。

中子态物质的密度更是大得吓人,它比超固态物质还要大10多万倍。一个火柴盒那么大的中子态物质,就有30亿吨重,要用96000台重型火车头才能拉动它。

科学家们认为,可能存在一些密度更高的物态,如“超子态”、“反常中子态”、“黑洞”或“白洞”等等,并且在理论上计算出这些物态能够稳定存在的条件。

另外,自从1932年第一个反粒子(正电子)被证实以后,科学家们越来越一致地认为,存在一个由“反粒子”组成的“反世界”,那里物质的状态与我们现在所处的“正世界”物态一一对应,称为“反物质态”。

如果要问物质有多少态?我们认为,随着科学的发展,人类对物质的认识将愈加深入,必会有更多的物态被发现。

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