除去我們熟知的固液氣三态,宇宙裡還存在另外四種奇異的物質形态。
第四種,高溫等離子體。以水來舉例,當溫度低于0攝氏度時,水分子之間的氫鍵就會結合到一起,冰就形成了。當溫度開始上升,大部分氫鍵斷裂,水就變回了液體狀态。當溫度達到100攝氏度,氫鍵完全斷裂,水就變成了氣體。
當溫度升高到3000攝氏度時,水分子就會被分解成氫氧原子,如果溫度繼續升高,原子結構被破壞,電子被剝離出來,此刻,高溫等離子體就形成了。理論上說,隻要溫度足夠高,任何物質都會被電離成等離子體,而火焰就是我們最常見的高溫等離子體。
第五種,誇克膠子等離子體。當溫度升到足夠高,原子核内部的結構也被破壞,變成自由質子和中子,如果溫度進一步升高,質子中子就會被分解成誇克-膠子等離子體。但這種物質形态當前宇宙并不存在,因為根本沒有足夠的能量将誇克單獨分離出來。
誇克-膠子等離子體隻存在于宇宙大爆炸後的一微秒裡。高溫狀态下的物質形态隻有這兩種,其他兩種物質形态則存在于超低溫中。
第六種,玻色-愛因斯坦凝聚态。宇宙中所有的粒子,都被分為玻色子和費米子兩種。當溫度降到2.17K以下接近絕對零度時(0攝氏度等于273.15K),玻色子就會處于相同的最低能量狀态,它們彼此之間表現的一模一樣,就像是同一個原子。從宏觀角度來看,進入玻色-愛因斯坦凝聚态的液氦,就會變成沒有粘性沒有摩擦力的超流體。
第七種,費米子凝聚态。一開始,科學家認為費米子并不會出現凝聚态,後來,科學家在超導現象中有了新發現,當超導體被冷卻到足夠低的溫度時,費米子中的電子在流動時就沒有了阻力,當兩個電子結合到一起,它們就變成了玻色子。
這種變成玻色子的現象,就是第一種費米子凝聚态。在1971年,科學家發現費米子中的氦3,在0.0025K的超低溫度下,兩個氦3原子結合成玻色子,并在宏觀上表現出了超流體性質,這也是一種費米子凝聚态。
以上就是物質存在的7種形态,假設人類進化成了高溫等離子體,你覺得會發生些什麼呢?
有話要說...