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除了固态、液态和氣态,物質還有這幾種狀态

在我們日常生活中,一般都知道物質存在的三種狀态:固态、液态和氣态。放眼整個宇宙,在超高溫、超高壓和超低溫狀态下,物質還存在其它狀态。

物質是由大量粒子聚集而成的。目前有關物态的劃分還有點混亂,下面就帶大家來簡單認識一下。

固态、液态和氣态

在常溫下,物質的這三态是最常見的。在标準大氣壓下,比如水在0℃及以下就是固态,在0度至100度這個區間内是液态,達到100攝氏度及以上就會變為氣态。固态物質還可分為結晶态與非晶态。

等離子态(超氣态)

這個在宇宙中最常見,太陽就是一個等離子體。把物質加熱到上萬攝氏度時,就會變成等離子體,等離子态是由等量的帶負電的電子和帶正電的離子組成的。自然界中的閃電也是等離子體。

超固态和中子态

在物質處于140萬個标準大氣壓下,固體物質的原子結構就會被破壞,原子的電子殼層被擠壓到原子核的範圍,此時物質所處的狀态就被稱為超固态。白矮星就是超固體,每立方厘米重達一噸以上。

如果在超固态物質上再加上巨大的壓力,電子就會被擠進原子核與質子形成中子,這樣原來的核子就全是中子了,此時的物體就被稱為中子态。中子星上的物質就處于這種狀态,其密度比超固态高9.6萬倍。

超導态和超流态

當物質處在超低溫狀态下,某些物質在低溫條件下表現出電阻等于零的現象稱為超導。超導體所處的物态就是超導态。

在超低溫狀态下,我們把具有超流動性的物質所處的狀态叫做超流态。在低速狀态下,沒有阻尼的流動就稱為超流動性。超流體所需溫度比超導體還低,它們都是超低溫現象。

玻愛凝聚态和費米子凝聚态

把玻色子原子冷卻到接近絕對零度時,就會形成玻色-愛因斯坦凝聚态。在這種狀态下,幾乎全部原子都聚集到能量最低的量子态,形成一個宏觀的量子狀态。

當把費米子原子冷卻到接近絕對零度時,與玻色子占據同一量子态不同,費米子會各自占據不同的量子态,這種狀态被稱為費米子凝聚态。

液晶态

液晶态是一種介于液體與晶體之間的物體,在一定溫度範圍内才能存在。液晶顯示器裡面應用的就是這種液晶物質。液晶體既具有液體的流動性,又像晶體一樣各向異性。

反物質

我們知道,普通物質的原子由帶正電的質子、帶負電的電子及中性中子組成。而反物質正好與其相反,反物質的質子帶負電、電子帶正電。正反物質之間相遇會發生湮滅反應,百分百轉化為能量。反物質嚴格來說,不應該劃為物态。如果存在由反物質構成的世界,那麼那個世界也會有固态、液态、氣态等。

現實世界中的物質分為實物和場兩種基本形态,電磁場與引力場就是場态物質。這個嚴格來說,也不應該劃為物态。場态物質具有能量及動質量。

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文/流沙cool

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