物質(zhì)的10種物態(tài)

1、物質(zhì)的物質(zhì)的1010種物態(tài)種物態(tài)在自然界中，我們看到物質(zhì)以各種各樣的形態(tài)存在著：花蟲鳥(niǎo)獸、山河湖海、不同膚色的人種、各種美麗的建筑……大到星球宇宙，小到分子、原子、電子等極微小的粒子，真是千姿百態(tài)斗奇爭(zhēng)艷。大自然自身的發(fā)展，造就了物質(zhì)世界這種絢麗多彩的宏偉場(chǎng)面。物質(zhì)具體的存在形態(tài)有多少，這的確是難以說(shuō)清的。但是，經(jīng)過(guò)物理學(xué)的研究，千姿百態(tài)的物質(zhì)都可以初步歸納為兩種基本的存在形態(tài)：”實(shí)物”和”場(chǎng)”?！皩?shí)物”具有的共同特點(diǎn)是：質(zhì)量集中在某一

2、空間，一般有比較確定的界面（氣體的界面雖然模糊，但它又是由一個(gè)個(gè)實(shí)物粒子構(gòu)成）。本文開(kāi)頭所舉的各例都屬于實(shí)物。“場(chǎng)”則是看不見(jiàn)摸不著的物質(zhì)，它可以充滿全部空間，它具有”可入性”。例如大家熟知的電磁波，它可以將電臺(tái)天線發(fā)射的信號(hào)通過(guò)空間傳送到千家萬(wàn)戶的收音機(jī)或電視機(jī)?？梢愿爬ǖ卣f(shuō)，”場(chǎng)”是實(shí)物之間進(jìn)行相互作用的物質(zhì)形態(tài)。什么是”物態(tài)”呢？日常所知的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)就是三種”物態(tài)”。為什么要有”物態(tài)”的概念？因?yàn)閷?shí)物的具體形態(tài)太多了，將它們

3、歸納一下能否分成較少的幾類？這就產(chǎn)生了”物態(tài)”的概念?！蔽飸B(tài)”是按屬性劃分的實(shí)物存在的基本形態(tài)，它都表現(xiàn)為大量微小物質(zhì)粒子作為一個(gè)大的整體而存在的集合狀態(tài)。以往人們只知道有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種物態(tài)，隨著科學(xué)的發(fā)展，在大自然中又發(fā)現(xiàn)了多種”物態(tài)”。入類迄今知道的”物態(tài)”已達(dá)10余種之多。日常生活中最常見(jiàn)的物質(zhì)形態(tài)是固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，從構(gòu)成來(lái)說(shuō)這類狀態(tài)都是由分子或原子的集合形式?jīng)Q定的。由于分子或原子在這三種物態(tài)中運(yùn)動(dòng)狀況不同，而使我們看到了

4、不同的特征。1.1.固態(tài)固態(tài)嚴(yán)格地說(shuō)，物理上的固態(tài)應(yīng)當(dāng)指”結(jié)晶態(tài)”，也就是各種各樣晶體所具有的狀態(tài)。最常見(jiàn)的晶體是食鹽（化學(xué)成份是氯化鈉，化學(xué)符號(hào)是NaCl）。你拿一粒食鹽觀察（最好是粗制鹽），可以看到它由許多立方形晶體構(gòu)成。如果你到地質(zhì)博物館還可以看到許多顏色、形狀各異的規(guī)則晶體，十分漂亮。物質(zhì)在固態(tài)時(shí)的突出特征是有一定的體積和幾何形狀，在不同方向上物理性質(zhì)可以不同（稱為”各向異性”）；有一定的熔點(diǎn)，就是熔化時(shí)溫度不變。在固體中，分子

5、或原子有規(guī)則地周期性排列著，就像我們?nèi)w做操時(shí)，人與人之間都等距離地排列一樣。每個(gè)人在一定位置上運(yùn)動(dòng)，就像每個(gè)分子或原子在各自固定的位置上作振動(dòng)一樣。我們將晶體的這種結(jié)構(gòu)稱為”空間點(diǎn)陣”結(jié)構(gòu)?！耙壕А边@種材料屬于有機(jī)化合物，迄今人工合成的液晶已達(dá)5000多種。這種材料在一定溫度范圍內(nèi)可以處于”液晶態(tài)”，就是既具有液體的流動(dòng)性，又具有晶體在光學(xué)性質(zhì)上的”各向異性”。它對(duì)外界因素（如熱、電、光、壓力等）的微小變化很敏感。我們正是利用這些特性

6、，使它在許多方面得到應(yīng)用。上述幾種”物態(tài)”，在日常條件下我們都可以觀察到。但是隨著物理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步，在超高溫、超低溫、超高壓等條件下，又發(fā)現(xiàn)了一些新”物態(tài)”。6超高溫下的等離子態(tài)超高溫下的等離子態(tài)這是氣體在約幾百萬(wàn)度的極高溫或在其它粒子強(qiáng)烈碰撞下所呈現(xiàn)出的物態(tài)，這時(shí)，電子從原子中游離出來(lái)而成為自由電子。等離子體就是一種被高度電離的氣體，但是它又處于與”氣態(tài)”不同的”物態(tài)”——”等離子態(tài)”。太陽(yáng)及其它許多恒星是極熾熱的星球，它們就是等

7、離子體。宇宙內(nèi)大部分物質(zhì)都是等離子體。地球上也有等離子體：高空的電離層、閃電、極光等等。日光燈、水銀燈里的電離氣體則是人造的等離子體。7超高壓下的超固態(tài)超高壓下的超固態(tài)在140萬(wàn)大氣壓下，物質(zhì)的原子就可能被”壓碎”。電子全部被”擠出”原子，形成電子氣體，裸露的原子核緊密地排列，物質(zhì)密度極大，這就是超固態(tài)。一塊乒乓球大小的超固態(tài)物質(zhì)，其質(zhì)量至少在1000噸以上。已有充分的根據(jù)說(shuō)明，質(zhì)量較小的恒星發(fā)展到后期階段的白矮星就處于這種超固態(tài)。它的

8、平均密度是水的幾萬(wàn)到一億倍。8超高壓下的中子態(tài)超高壓下的中子態(tài)在更高的溫度和壓力下，原子核也能被”壓碎”。我們知道，原子核由中子和質(zhì)子組成，在更高的溫度和壓力下質(zhì)子吸收電子轉(zhuǎn)化為中子，物質(zhì)呈現(xiàn)出中子緊密排列的狀態(tài)，稱為”中子態(tài)”。已經(jīng)確認(rèn)，中等質(zhì)量（1.44～2倍太陽(yáng)質(zhì)量）的恒星發(fā)展到后期階段的”中子星”，是一種密度比白矮星還大的星球，它的物態(tài)就是”中子態(tài)”。更大質(zhì)量恒星的后期，理論預(yù)言它們將演化為比中子星密度更大的”黑洞”，目前還沒(méi)有