物质构造奥秘知识点(科学趣多多物质的形态还有第五)(1)

在以前的课本上我们学过

自然界中大部分物质常见的形态是3种

固态、液态、气态

物质构造奥秘知识点(科学趣多多物质的形态还有第五)(2)

但是,随着科技的发展,人们发现:其实物质并非只局限在3种形态之中。

物质构造奥秘知识点(科学趣多多物质的形态还有第五)(3)

第四态——等离子态

原子是由原子核和电子组成的,通常情况下电子都围绕着原子核旋转。但是在高温下,气体的原子开始发生电离:原子核周围的电子脱附,变成游离态的电子;原子也成为带正电的离子。

科学家这种电离化的状态称为:等离子态。等离子态的物质整体呈现电中性的,即其内部正负电荷数相等。其实,除了高温,通过紫外线、X射线等射线照射,也可以使物质转变成等离子态。

物质构造奥秘知识点(科学趣多多物质的形态还有第五)(4)

在广漠无边的宇宙中,它是最普遍存在的一种形态。因为宇宙中所有的恒星,都是等离子态,处于极高的温度、压强之中。

物质构造奥秘知识点(科学趣多多物质的形态还有第五)(5)

在我们身边也存在等离子态物质,它就是——火焰(最高温的某一部分)。

第五态——超固态

(另一种说法玻色—爱因斯坦凝聚态)

2016年1月,英国爱丁堡大学科学家利用钻石对顶砧制造出某种极端高压状态,生成“第五状态氢”,即超固态氢。

物质构造奥秘知识点(科学趣多多物质的形态还有第五)(6)

从此,超固态被认为是物质的第五态。

当物质处于在极高的大气压下,其原子就可能被“压碎”。原子核周围的电子全部被“挤出”原子,形成电子气体,裸露的原子核、电子都紧密地排列,物质密度极大。

物质构造奥秘知识点(科学趣多多物质的形态还有第五)(7)

超固态的理论也能很好的解释宇宙中的白矮星,这种恒星体积极小,但是质量非常大。

白矮星表面的温度普遍为8000K以上,其内部温度更高,压力也非常大,所以星体组成状态很可能是超固态。当然白矮星密度也大的惊人,能达到1,000,000 g/cm3(地球密度为5.5g/cm3)。

物质构造奥秘知识点(科学趣多多物质的形态还有第五)(8)

第六态——辐射场态

(另一种说法是费米子凝聚态)

1851年,英国物理学家法拉第最早提出了场的概念。本世纪六十年代的天文观测发现,在整个宇宙空间(包括真空)始终存在着3K微波背景辐射。

物质构造奥秘知识点(科学趣多多物质的形态还有第五)(9)

人们把自然界的物质划分为实物和场两大形态,场包括电磁场和引力场等。自然界不存在没有物质的空间,即使是真空,也并非空无一物。因为还有一种看不见的物质——场。

这种具有辐射作用的引力场和电磁场(包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线和γ射线等),人们称之为辐射场态物质,又叫真空场态物质,也就是物质的第六态。

物质构造奥秘知识点(科学趣多多物质的形态还有第五)(10)

第七态——反物质

1932年,美国物理学家安德森通过宇宙射线的实验,发现了电子的反粒子——正电子e 。1955年和1956年,美国物理学家西格里和张伯伦等人相继发现了质子和中子的反粒子——反质子和反中子。后来,现代物理学又发现了反氘核和反氚核。

物质构造奥秘知识点(科学趣多多物质的形态还有第五)(11)

阴阳,正反,就如同道家老子的思想——“万物负阴而抱阳,冲气以为和”(《道德经》),矛盾普遍存在,万物对立且统一。

同理,科学家推测:物质世界中存在着一种很基本的对称性。在微观物质世界里,所有的粒子也都有与之对应的反粒子存在,并在某种条件下发生粒子的转化。

所以,在宇宙的某些空间可能存在一种完全由反粒子组成的物质,这种物质称为反物质,也就是物质的第七态。

第八态——暗物质

近年来,天文学领域的研究发现:在宇宙星系外围有层质量很大的暗物质。这些暗物质占了宇宙质量的绝大部分,也具有很高的能量。

取名叫“暗物质”的含义就是:现代科学手段中,包括光学、红外、放射等手段,都无法推测出其能量的物质。

直到如今,以下问题都还没有一个合理的解答:暗物质究竟是什么?他的物质形态如何?其物质形态如何转化?在什么条件下可以发生转化?

物质构造奥秘知识点(科学趣多多物质的形态还有第五)(12)

暗物质如同神秘莫测的幽灵,在黑暗的宇宙空间之中,正等待着第一位揭开它面纱的勇士。

宇宙是无穷无尽的,物质的的存在形态也是千变万化的。但万变不离其宗,可以肯定的是:宇宙的奥秘将永远无穷无尽,所以未来还可能有第九种、第十种物质形态···等待被人类发现,为人类所用。

| 来源:中科院物理所、百度百科等

| 审核:科普菌

| 编辑:小科

PS:最近公众号改版了

为了能长久相伴

大家快来给“陕西科普”公众号点亮“星标

物质构造奥秘知识点(科学趣多多物质的形态还有第五)(13)

你可能还想了解更多科普内容

物质构造奥秘知识点(科学趣多多物质的形态还有第五)(14)

关注:

地球并不是圆的,一天也不是24小时!

横屏观看 | 一位怀孕妈妈非正常死亡全过程

不吃早餐增加87%心血管病死亡风险!你早上吃饭了吗?

科普去哪:

科普去哪儿 | 陕西师范大学博物馆(教育博物馆)

科普去哪儿 | 秦巴生物标本馆:定格时光里的那段风景!

科普去哪儿 | 西北农林科技大学博物馆:趣味、农业与科学的完美综合体!

身边:

致命的外伤感染 | 破伤风与狂犬病

科学趣多多 | 鸡蛋不好剥?就......过冷水?

科学趣多多 | 84消毒液为什么要叫"84"呢?竟是因为...

点击左下方“阅读原文”

查看近期更多热文

,