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科学奇问:物质的状态真的只有三种吗?其它状态会颠覆你想象吗-1.jpg

在日常生活中,我们主要与固态,液态气态接触,它们通常分别称为物质的第一,第二和第三状态。 众所周知,当温度变化时,固态,液态和气态会相互转化。 这些变化使我们的生活丰富多彩。 但是,除了这三个状态之外,还有其他状态吗? 随着科学技术的发展,人们发现物质有许多新的状态。
一、等离子态



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众所周知,原子是由原子核和电子组成的,电子通常围绕原子核旋转。如果温度继续升高,当温度升高到几千度甚至数百万度时,气态物质的电子可以摆脱原子核的吸引,从而带负电的电子开始自由漫游,原子变成带正电的离子此时,该物质变为电子和阳离子的混合物,整个系统是中性的科学家称电离气体为“等离子体状态”。除了高温之外,用强紫外线,X射线和伽马射线照射气体还可以使气体变成等离子体状态。

也许你认为这种状态非常罕见!科学研究表明,宇宙中99.9%的物质以等离子体状态存在。因为宇宙中大多数明亮的行星内部都具有极高的温度和压力,所以这些行星中几乎所有的物质都处于等离子体状态。地球上还有等离子体:高空电离层,闪电,极光等。荧光灯和水银灯电离气体是人造等离子体。生命中最容易观察到的等离子体状态是火焰。
二、超固态



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如果我们继续在数吉兆帕的压力下对物质加压,原子中的电子将被压缩以与原子核紧密挤压。原子之间的空间不仅会被压缩并消失,而且原子的外围也会被压缩并消失。电子层也被压碎了。所有原子核和电子都紧紧挤压在一起。此时,物质中不再有空隙。科学家称其为超固态。因为电子都从原子中“挤出”形成电子气,所以暴露的原子核紧密排列,这种物质的密度非常高。它的密度约为水的3600万到几亿倍。一块乒乓球大小的超强材料,重量至少为1000吨。

处于超固态的物质是结晶固体,但它可以光滑,无粘性的液体流动。天文学家已经发现,在远离地球的太空中有一颗密集的白矮星,它的内部也应该充满“超固体”物质。在我们生活的地球中心,压力达到约350吉帕,物质应该以超固体形式存在。
三、中子态



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如果对超固体物质施加更大的压力,则最终的原子核和电子将无法被挤压在一起,此时,原子核将被破坏,质子和中子将从中释放出来。从核中释放出的质子将在极端压力下与电子结合成为中子。这样,物质的结构发生了根本变化,原子核和原始电子现在变成了中子。该状态称为“中子状态”

这种形状大部分以一种称为“中子星”的恒星存在。中等质量的恒星(质量是太阳质量的1.44到2倍)在晚年的收缩过程中转变为“中子星”。在宇宙中,据估计只有少数恒星具有这种形式的物质。 。更可怕的是中子物质的密度,比超固体物质大十万倍!容量为10,000吨的船只,只能容纳芝麻大小的中子物质。火柴盒大小的类似中子的物质重达30亿吨,需要超过960,000辆重型机车来拉动它!
四、超导态



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如果我们继续冷却材料并在一定的临界温度下失去其电阻,那么由于超导体的电阻为零,它们可以具有完美的导电性。 超导状态是在非常低的温度下出现的特定物质状态。 当处于外部磁场中时,它将对磁场产生弱的排斥力。 超导性是在1911年发现的,在30K绝对温度范围内,只有某些金属和合金才具有这种特性。 直到1986年,在某些陶瓷氧化物中发现了一种称为高温超导的特性,这种物质产生的温度升高到164 K的绝对温度。
五、反物质态



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1930年,当英国物理学家狄拉克(Dirac)使用数学方法描述电子运动定律时,他发现电子的电荷可以为负或正。因此,他猜测自然界中可能存在一些带正电的“异常”电子。两年后,当美国物理学家安德森(Anderson)研究太空中的宇宙射线时,他确实发现了与电子具有相同质量和数量电荷但具有相反电荷性质的粒子。这与狄拉克的预测相吻合,安德森称其为正电子。然而,正电子不能稳定地存在,它们将与相邻的电子碰撞并在出现后不久结合形成光子。这是“湮灭”现象。

正如正电子是负电子的反态一样,反物质也是正常物质的反态。正离子和负质子是反离子,与所谓的电子和质子相比,它们具有相同的质量但具有相反的电特性。一旦反物质和物质相遇,它们就会相互吸引并碰撞,并100%转化为光并释放出巨大的能量。此过程称为湮灭。
最后

大概列举了5种我们并不是常见到的物质状态,另外还有其它的状态未列出,例如玻璃态、液晶态、超流态等等状态,还有超离子态、辐射场态、量子场态等等,如有兴趣可自行查阅资料。

由于本人水平有限,如有不当或者错误,请指出,不胜感激,谢谢!

以上资料是作者搜集或百度参考文献,侵权必删!
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