作为一个学物理的研究seng

经常会有人对我进行灵魂拷问——

梨子早上空腹吃吗(等梨子体)(1)

你到底是干啥的?

面对这种不亚于人生三大难题的问题

如果不事先准备好答案

临阵编造的话可能就会得到这样的回复——

你自己都解释不清楚,好意思说你是做科研的?

为了避免陷入这种尴尬的境地,我们今天就来解释一下什么是等离子体,以后遇到这种灵魂拷问

梨子早上空腹吃吗(等梨子体)(2)

就可以直接扔链接给对方了(~o ̄3 ̄)~

梨子早上空腹吃吗(等梨子体)(3)

我们假设如下情形:

有一天你买菜回家

正在拿钥匙开门的时候

这时你的邻居也回来了

你们两个面面相觑

不知道讲什么好

。。。。。。

为了避免这种尴尬

你的邻居率先开口了——

小王啊,你平时早出晚归,都没什么机会见着你,叔叔我到现在都还不知道你是做什么的呢?来,要不要尝个橙子?

这时你心想:

我一个穷博士

天天朝八晚十

你当然见不到我人啦……

但是作为三好学生

六有青年

社会主义的接班人的你

当然不能这么没礼貌地

回答你慈(烦)祥(人)的邻居

你只好回答说——

哈哈,叔叔见外了。我是个在读的博士生,主要研究方向是等离子体物理。我平时比较忙,今天难得有空,所以就去买了点菜回家。

这时候

你的邻居不出意外地

发出了灵魂拷问——

你刚刚说的“等梨子

梨子早上空腹吃吗(等梨子体)(4)

体”是什么?我只有橙子喎。

呃……是“等离子体”……

这时候

你作为一名优秀的博士生

准备从脑海里翻出

为博士资格考试准备的那一套说辞

但是你转念一想——

不对啊!

我的邻居只有高中学历

我和他说一大堆

分子动能

分子势能

德拜半径

之类的词

他可能一个都不知道!

那我该怎么办呢φ(* ̄0 ̄)

一边想

你一边摸了摸自己 浓 密 的 头 发……

Eureka!

你想出一个绝妙的比喻

但是你没有足够的纸张来书写

不过没关系——

你可以用你三寸不烂之舌

为邻居解释清楚

什么是等离子体!

——

想要理解等离子体是什么很简单,我们现在假设你往你家的微波炉里放了一块冰块。

梨子早上空腹吃吗(等梨子体)(5)

这时候你看到的冰块是固体的,那么假如我们把温度调高一点,会发生什么?

梨子早上空腹吃吗(等梨子体)(6)

这时候你发现微波炉里的冰块融化,变成了一滩水。假如你狠狠心,又把温度调高了一点……

梨子早上空腹吃吗(等梨子体)(7)

你会发现微波炉里的水全部蒸发了,变成了水蒸气在你的微波炉里游荡。

这时候你的邻居纳闷了——

小王啊,你讲了半天微波炉里的冰块

梨子早上空腹吃吗(等梨子体)(8)

,这和等离子体有什么关系呀?

您别着急嘛,这就讲到了。假如你家的微波炉比较强力,火力特别足。你今天一狠心把微波炉的温度调到了最高,你可能会发现微波炉里的水蒸气开始发光了,像这样……

梨子早上空腹吃吗(等梨子体)(9)

啊呸……画错了……是这样。

梨子早上空腹吃吗(等梨子体)(10)

邻居好奇地问道——

图里面的蓝色球和红色球分别是什么呀?

问得好!等离子体顾名思义就是由离子组成的物质,因自然界存在的等离子体一般是电中性的,故此成为等离子体,也就是常说的物质的第四态。众所周知,我们的物质是由原子构成的,图里面的红色球就是原子核,带正电;蓝色的是电子,带负电。平常电子被束缚在原子核的周围,因此你一般是见不到物质的这种状态的。但是你今天用了洪荒之力,把你家的微波炉的功能榨干到了极致,让微波炉里的水分子充分加热以至于电子脱离了原子核的束缚,从而产生了等离子体。

那为什么在发光呢?

这个问题问得特别好!在我们这种情况下,电子和等离子体是在不停地电离结合的。在结合的过程中,电子会跃迁并放出光子,因此你就会看到它们在发光了。所以,其实这光是等离子体消亡的痕迹

嗯……那假如继续加热呢?

哈哈,我就知道你会这么问!那好,我们现在假设你家的微波炉特别昂贵,价值100亿人民币,密不透风,用未知材料制造,并通上了三峡大坝的电缆……这时候你把微波炉的功率调到了最大,你会看到人类从来没有亲眼看到过的景象(你可能会瞎掉)。

梨子早上空腹吃吗(等梨子体)(11)

嗯?夸克……胶子……都是啥?这还是等离子体吗?

没错,这依旧是等离子体。只不过这时候你温度太高了,以至于原子核都被你拆开了。原子核是由质子中子构成的,而质子和中子是由更加基本的夸克胶子构成的,加上电子,这些都是构建你我的最基本的物质单元。

……好吧……今天长见识了……我回去查查资料。小王,谢谢你哦~这个橙子给你!改天来我家尝尝梨子!

哈哈,谢谢叔!我这也该去做饭了~改天聊!

现在明白了吗~

下次遇到这种情况

就可以直接扔这篇文章给ta了(≧∇≦)ノ!

友情出演:

不愿透露姓名的博士小王

谢邀,人在医院,刚完sem,心情稳定。

不是假发,真的没秃,无可奉告。

热心的食橙群众隔壁老张

少年,食橙不?

梨子早上空腹吃吗(等梨子体)(12)

END

本文内容主要基于加州大学洛杉矶分校 Prof. George Morales教授的等离子体物理课程,经由笔者改编成文。

原标题:啥是等离子体啊?能吃不?

来源:石头科普工作室

编辑:金鱼J

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