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納尼?物質(zhì)的形態(tài)還有第五、六、七、八···種?

在以前的課本上我們學(xué)過(guò),水有3態(tài):冰、水、水蒸氣;你要知道,不僅是水,自然界中大部分物質(zhì)常見(jiàn)的形態(tài)都是這3種:固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。

但是,隨著科技的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn):其實(shí)物質(zhì)并非只局限在3種形態(tài)之中。

(來(lái)源:搜狗百科“物質(zhì)三態(tài)”)


第四態(tài)——等離子態(tài)

原子是由原子核和電子組成的,通常情況下電子都圍繞著原子核旋轉(zhuǎn)。但是在高溫下,氣體的原子開(kāi)始發(fā)生電離:原子核周圍的電子脫附,變成游離態(tài)的電子;原子也成為帶正電的離子。

科學(xué)家這種電離化的狀態(tài)稱為:等離子態(tài)。等離子態(tài)的物質(zhì)整體呈現(xiàn)電中性的,即其內(nèi)部正負(fù)電荷數(shù)相等。其實(shí),除了高溫,通過(guò)紫外線、X射線等射線照射,也可以使物質(zhì)轉(zhuǎn)變成等離子態(tài)。

(來(lái)源:愛(ài)學(xué)網(wǎng))

如果你說(shuō)在廣漠無(wú)邊的宇宙中,它是最普遍存在的一種形態(tài)。因?yàn)橛钪嬷兴械暮阈?,都是等離子態(tài),處于極高的溫度、壓強(qiáng)之中。

(來(lái)源:互動(dòng)百科)

如果說(shuō)宇宙太遙不可及了,在我們身邊也存在等離子態(tài)物質(zhì),它就是——火焰(最高溫的某一部分)??。


第五態(tài)——超固態(tài)

(另一種說(shuō)法玻色—愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)

2016年1月,英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)科學(xué)家利用鉆石對(duì)頂砧制造出某種極端高壓狀態(tài),生成“第五狀態(tài)氫”,即超固態(tài)氫。

(來(lái)源:小C博客)

從此,超固態(tài)被認(rèn)為是物質(zhì)的第五態(tài)。當(dāng)物質(zhì)處于在極高的大氣壓下,其原子就可能被“壓碎”。原子核周圍的電子全部被“擠出”原子,形成電子氣體,裸露的原子核、電子都緊密地排列,物質(zhì)密度極大。

超固態(tài)的理論也能很好的解釋宇宙中的白矮星,這種恒星體積極小,但是質(zhì)量非常大。白矮星表面的溫度普遍為8000K以上,其內(nèi)部溫度更高,壓力也非常大,所以星體組成狀態(tài)很可能是超固態(tài)。當(dāng)然白矮星密度也大的驚人,能達(dá)到1,000,000 g/cm3(地球密度為5.5g/cm3)。

(來(lái)源:網(wǎng)易號(hào)“夢(mèng)與現(xiàn)實(shí)“)


玻色—愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)

另一種物質(zhì)第五態(tài)的叫法是玻色—愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)。而這個(gè)名稱還有一個(gè)小故事呢~

1924年,年輕的印度物理學(xué)家玻色寄給愛(ài)因斯坦一篇論文,提出了一種新的統(tǒng)計(jì)理論,用于探討原子的排列問(wèn)題。這套理論引起了愛(ài)因斯坦的高度重視,他迅速幫玻色譯成德文發(fā)表,并且將玻色的理論用于原子氣體中,進(jìn)而推測(cè)在足夠低的溫度下, 所有原子有可能處在相同的最低能態(tài)上,所有的原子的行為像一個(gè)粒子一樣,這將是一種全新的物質(zhì)狀態(tài)。

1995年,麻省理工學(xué)院的沃夫?qū)P特利與科羅拉多大學(xué)鮑爾德分校的埃里克·康奈爾和卡爾·威曼使用氣態(tài)的銣原子在170 nK(1.7×10?7K)的低溫下首次獲得物質(zhì)的這種不尋常的狀態(tài)。

玻色–愛(ài)因斯坦凝聚是玻色子原子在冷卻到接近絕對(duì)零度所呈現(xiàn)出的一種氣態(tài)的、超流性的物質(zhì)狀態(tài)(物態(tài))。在這種狀態(tài)下,幾乎全部原子都聚集到能量最低的量子態(tài),形成一個(gè)宏觀的量子狀態(tài)。


第六態(tài)——輻射場(chǎng)態(tài)

(另一種說(shuō)法是費(fèi)米子凝聚態(tài))

1851年,英國(guó)物理學(xué)家法拉第最早提出了場(chǎng)的概念。本世紀(jì)六十年代的天文觀測(cè)發(fā)現(xiàn),在整個(gè)宇宙空間(包括真空)始終存在著3K微波背景輻射。

(來(lái)源:新浪博客)

人們把自然界的物質(zhì)劃分為實(shí)物和場(chǎng)兩大形態(tài),場(chǎng)包括電磁場(chǎng)和引力場(chǎng)等。自然界不存在沒(méi)有物質(zhì)的空間,即使是真空,也并非空無(wú)一物。因?yàn)檫€有一種看不見(jiàn)的物質(zhì)——場(chǎng)。

這種具有輻射作用的引力場(chǎng)和電磁場(chǎng)(包括無(wú)線電波、微波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線和γ射線等),人們稱之為輻射場(chǎng)態(tài)物質(zhì),又叫真空?qǐng)鰬B(tài)物質(zhì),也就是物質(zhì)的第六態(tài)。

(來(lái)源:互動(dòng)百科)


另一種說(shuō)法是費(fèi)米子凝聚態(tài)

2009年,美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院和美國(guó)科羅拉多大學(xué)的科學(xué)家組成的聯(lián)合研究小組(第五態(tài)“玻色一愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)”就是他們首先宣布制造出來(lái)的)宣布,他們創(chuàng)造出物質(zhì)的第六種形態(tài),即“費(fèi)米子凝聚態(tài)”。

與“玻色一愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)”一樣,“費(fèi)米子凝聚態(tài)”也是物質(zhì)在量子狀態(tài)下的形態(tài)。但是由于泡利不相容原理,不同的費(fèi)米子不能占據(jù)同一量子態(tài),因此費(fèi)米子不能像玻色子那樣直接形成玻色-愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)。

所以,當(dāng)物質(zhì)冷卻時(shí),費(fèi)米子逐漸占據(jù)最低能態(tài),但它們處在不同的能態(tài)上,就像人群涌向一段狹窄的樓梯,所以,整條樓梯從高處到低處,依次沾滿了人。這種狀態(tài)稱作“費(fèi)米子凝聚態(tài)”。


第七態(tài)——反物質(zhì)

1932年,美國(guó)物理學(xué)家安德森通過(guò)宇宙射線的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了電子的反粒子——正電子e 。1955年和1956年,美國(guó)物理學(xué)家西格里和張伯倫等人相繼發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子的反粒子——反質(zhì)子和反中子。后來(lái),現(xiàn)代物理學(xué)又發(fā)現(xiàn)了反氘核和反氚核。

(來(lái)源:新浪網(wǎng))

陰陽(yáng),正反,就如同道家老子的思想——“萬(wàn)物負(fù)陰而抱陽(yáng),沖氣以為和”(《道德經(jīng)》),矛盾普遍存在,萬(wàn)物對(duì)立且統(tǒng)一。

同理,科學(xué)家推測(cè):物質(zhì)世界中存在著一種很基本的對(duì)稱性。在微觀物質(zhì)世界里,所有的粒子也都有與之對(duì)應(yīng)的反粒子存在,并在某種條件下發(fā)生粒子的轉(zhuǎn)化。

所以,在宇宙的某些空間可能存在一種完全由反粒子組成的物質(zhì),這種物質(zhì)稱為反物質(zhì),也就是物質(zhì)的第七態(tài)。


第八態(tài)——暗物質(zhì)


近年來(lái),天文學(xué)領(lǐng)域的研究發(fā)現(xiàn):在宇宙星系外圍有層質(zhì)量很大的暗物質(zhì)。這些暗物質(zhì)占了宇宙質(zhì)量的絕大部分,也具有很高的能量。

取名叫“暗物質(zhì)”的含義就是:現(xiàn)代科學(xué)手段中,包括光學(xué)、紅外、放射等手段,都無(wú)法推測(cè)出其能量的物質(zhì)。

直到如今,以下問(wèn)題都還沒(méi)有一個(gè)合理的解答:暗物質(zhì)究竟是什么?他的物質(zhì)形態(tài)如何?其物質(zhì)形態(tài)如何轉(zhuǎn)化?在什么條件下可以發(fā)生轉(zhuǎn)化?

(來(lái)源:果殼網(wǎng))

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