如果有人問(wèn)起，太陽(yáng)是固態(tài)、液態(tài)還是氣態(tài)？相信有不少人會(huì)認(rèn)為，太陽(yáng)應(yīng)該是氣態(tài)的，畢竟構(gòu)成太陽(yáng)的物質(zhì)主要是氫和氦，而據(jù)我們所知，氫和氦通常都是以氣體的形式存在的。然而這個(gè)答案卻是錯(cuò)誤的，科學(xué)家告訴我們，無(wú)論是固態(tài)、液態(tài)還是氣態(tài)，太陽(yáng)都不是，實(shí)際上，太陽(yáng)是另一種狀態(tài)——等離子態(tài)。
為了方便理解，我們不妨用水這種常見的物質(zhì)來(lái)舉例說(shuō)明，我們都知道，水的狀態(tài)與溫度密切相關(guān)，在低溫環(huán)境中，水表現(xiàn)為固態(tài)，溫度較高時(shí)，水則表現(xiàn)為液態(tài)，而當(dāng)溫度上升到一定的程度，水就會(huì)表現(xiàn)為氣態(tài)。
從微觀層面來(lái)看，水的溫度其實(shí)就是大量水分子的熱運(yùn)動(dòng)的激烈程度，這可以理解為水分子平均動(dòng)能的大小，在低溫環(huán)境中，水分子的平均動(dòng)能很小，所以水分子之間的作用力占據(jù)了上風(fēng)，在這種情況下，水分子基本上就只能在固定位置振動(dòng)，因此表現(xiàn)為固態(tài)。
當(dāng)溫度較高時(shí)，水分子的平均動(dòng)能也會(huì)增加，所以它們的“活動(dòng)范圍”就更大，可以相對(duì)自由地移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，但由于水分子之間的作用力在這種狀態(tài)下依然不可小覷，它們?nèi)匀粫?huì)明顯受到周圍其他水分子的影響，因此它們此時(shí)就表現(xiàn)為液態(tài)。
而當(dāng)溫度上升到一定的程度時(shí)，水分子的平均動(dòng)能就完全占據(jù)了上風(fēng)，而分子間作用力則變得很弱，水分子的“活動(dòng)范圍”也因此變得很大，此時(shí)水分子的熱運(yùn)動(dòng)就會(huì)變得快速、混亂和無(wú)序，沒(méi)有穩(wěn)定的相對(duì)位置，進(jìn)而在整體上表現(xiàn)為氣態(tài)。
水分子是由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成，它們通過(guò)一種被稱為“共價(jià)鍵”的化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)在一起，當(dāng)溫度進(jìn)一步升高時(shí)，水分子內(nèi)部的“共價(jià)鍵”就會(huì)被破壞，這一過(guò)程也被稱為“離解”，在“離解”發(fā)生之后，水分子就不復(fù)存在，代替它們的則是以氫原子和氧原子構(gòu)成的原子氣體。
正如我們所知，原子也是有內(nèi)部構(gòu)造的，簡(jiǎn)單來(lái)講就是原子是由原子核以及圍繞著原子核運(yùn)動(dòng)的電子構(gòu)成，而電子之所以會(huì)被束縛在原子核周圍，一個(gè)重要的原因就是原子核帶正電荷，電子則帶負(fù)電荷，它們會(huì)互相吸引。
當(dāng)溫度上升到足夠高的時(shí)候，原子內(nèi)部的電子就會(huì)擁有足夠高的動(dòng)能，進(jìn)而擺脫原子核的束縛，這一過(guò)程也被稱為“電離”（即電子離開原子核）。
在“電離”發(fā)生之后，物質(zhì)就會(huì)變成由帶正電荷的原子核以及帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成的一團(tuán)“漿糊”，由于它們中的正負(fù)電荷在整體上是相等的，因此這種物質(zhì)狀態(tài)就被稱為“等離子態(tài)”。
由此可見，如果我們給水不斷地加溫，那么隨著溫度的不斷上升，當(dāng)溫度達(dá)到一定程度時(shí)，我們就會(huì)得到一團(tuán)等離子態(tài)的物質(zhì)。水是如此，其他的物質(zhì)也是如此，只要溫度足夠高，它們同樣也會(huì)變成離子態(tài)。
根據(jù)科學(xué)家的估算，太陽(yáng)核心的溫度高達(dá)1500萬(wàn)℃，而即使是太陽(yáng)的表面，其溫度也可以達(dá)到5500℃左右，在如此高的溫度下，太陽(yáng)上的絕大多數(shù)物質(zhì)都早已被“電離”，并以等離子態(tài)存在。
為什么要說(shuō)“絕大多數(shù)”呢？這是因?yàn)樵谔?yáng)表面溫度相對(duì)較低的區(qū)域，仍然有一些物質(zhì)以氣態(tài)存在，不過(guò)這些物質(zhì)只占太陽(yáng)物質(zhì)總量的極少一部分，也就是說(shuō)，構(gòu)成太陽(yáng)的物質(zhì)幾乎全是等離子態(tài)物質(zhì)。
需要注意的是，雖然等離子態(tài)物質(zhì)與氣態(tài)物質(zhì)有一些相似之處，比如說(shuō)都具有擴(kuò)散性、流動(dòng)性和可壓縮性等，但它們卻存在著很大的區(qū)別。
比如說(shuō)氣體中大量存在著穩(wěn)定的原子或分子結(jié)構(gòu)，而等離子體中則主要由帶電離子或自由電子構(gòu)成，因此等離子體的電荷密度比氣體高出很多，與氣體相比，它們具備更高的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率，還具備與電磁場(chǎng)耦合的性質(zhì)，可以被外部電磁場(chǎng)所操控。
所以等離子態(tài)也被科學(xué)家稱為除“固”、“液”、“氣”之外的“物質(zhì)存在的第四態(tài)”，因此可以說(shuō)，從整體上來(lái)講，太陽(yáng)既不是固態(tài)、也不是液態(tài)和氣態(tài)，而是等離子態(tài)。
順便講一下，盡管等離子態(tài)物質(zhì)在我們的日常生活并不常見，但在宇宙中，它們的分布卻異常廣泛，一個(gè)簡(jiǎn)單的例子就是，我們太陽(yáng)系有大約99.86%的質(zhì)量都集中在太陽(yáng)上，而太陽(yáng)上的物質(zhì)卻幾乎全是等離子態(tài)。
另一方面來(lái)講，高溫并不是形成等離子態(tài)物質(zhì)的唯一條件，在宇宙之中，高能宇宙射線和恒星風(fēng)、強(qiáng)電磁場(chǎng)、伽瑪射線等等因素都可以使物質(zhì)發(fā)生“電離”，進(jìn)而變成等離子態(tài)，它們會(huì)廣泛存在于恒星、星系、星云以及各種星際介質(zhì)之中。
根據(jù)科學(xué)家的估算，可觀測(cè)宇宙中的普通物質(zhì)（宇宙中除了“暗能量”和“暗物質(zhì)”之外的物質(zhì)）有99%以上都是等離子態(tài)，所以從宇宙層面來(lái)講，等離子態(tài)才是物質(zhì)的常態(tài)，相比之下，我們常見的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)物質(zhì)才是“罕見”的，是的，宇宙就是這么奇妙，你覺(jué)得呢？
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