人類邁向文明的第一步就是“使用火”,用火可以煮水、烤肉、加熱空氣,不過火似乎并不屬于固液氣里面的任何一種,它既不可以被觸碰到,也不可能被束縛在特定裝置中,那么,千百年來令人類站穩(wěn)地球頂層食物鏈的火究竟是什么呢?
首先固體肯定是要排除的,因為與固體相比,火與它們的差距實在是太大了。首先火沒有特定的形狀,也沒有特定的質量,更不會被“放置”到什么地方。其次,在不同的重力場下,火的形狀也是不同的。在地表,其燃燒會呈現(xiàn)長條裝,而在太空中,火的燃燒則呈現(xiàn)均勻球形。
同時,火并不受其他力場的影響,比如說磁場?;鸩粫虼艌龅母淖兌l(fā)生結構性的變化,其次火也不能導電。事實上,只要目前存在的物質,在磁場的干擾下都會產生或多或少的影響。
其次,火會“平白無故”的消失。物質不會無緣無故的出現(xiàn),也不會無緣無故的消失,這是宇宙基本定律之一。不過火在缺乏可燃物和氧化劑的前提下會立刻消失,絕不多呆一秒。這與固液氣任何一種物質都不同,固液氣之間頂多是形態(tài)間的相互轉化,而不涉及“瞬間消失”。
因此,在1879年,著名的物理學家威廉·克魯克定義了一種新的物質形態(tài)——等離子體。在此之前,人們只認為物質有三種形態(tài)。而火,則屬于這第四種形態(tài)。
等離子體是由質子和電子組成的高溫類氣體物質,由于帶有極高的活化能,等離子體中的質子和電子并不會相互結合,這也使得等離子體中各成分融為一體而不是獨立成一個一個的原子。通常情況下等離子體意味著能量,只有在純能量出現(xiàn)的情況下等離子體才會出現(xiàn),比如說太陽就是一個巨型等離子團。
等離子體很像氣體但絕對不是氣體,其組成的根本(質子中子電子)就與氣體(原子分子)截然不同。
不過,等離子體似乎還不能精確地描述出“火”究竟是什么,因為等離子體總伴隨著百萬攝氏度的出現(xiàn),很顯然,生活中常見的火根本達不到這個溫度。
火究竟是什么,目前還無法給出確切解釋,只能說火與等離子體的特征最為相似。