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現在我們知道,有粒子形態,既質子、中子、電子、介子等等,還有元素以及由元素組成的小到原子,大到星球的有宏觀物質形態,還有沒有其他形態呢?這是解決暗物質、宇宙等現代難以解決的問題重要的一環。
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  • 1 # 詩人的眼睛看世界

    根據守恆定律,如果粒子是最小的、不可分割的物質,那麼就不會存在原子裂變的質量損失了。但是事實上比如鈾一235被一個質量1.0526的中子碰撞裂變後的鋇核和氪核再加上分裂出去的三個中子總質量共為235.8373,和參與裂變的總質量(235+1.0526)236.0526相比,質量損失了0.2153。

    科學家已經發現了這個情況,只是不願意承認還有損失的質量是變成了物質的另一種結構形態,反而用裂變能損耗搪塞著。

    還有一個被科學家們視而不見聽而不聞的普遍現象,那就是光子,沒有人否認光子和電子的相似,比如運動速度,光電轉換等等,但是光子沒有靜質量。科學家們在這裡又止步不前。

    其實光子沒有靜質量和核裂變質量損失有著內在聯絡,既它們的物質結構形態是一個目前沒有被人類掌握的一種。

    目前人類掌握的物質結構形態有兩種,一種是以質子、中子、電子、介子等基本粒子,它們雖然很小,但能測得靜質量,所以稱之為微觀物質。

    另一種就是元素和由元素組成的大到星球的物質,無論這種物質怎樣千奇百怪,但它們都是由微觀物質形成的元素組成,所以稱之為宏觀物質。

    在這宏觀物質和微觀物質世界裡,雖然質量和體積都懸殊極大,但是從物質的結構形態上,如此區分應該屬於最正確的了。

    太陽如此之大,但它輻射的不僅有微觀物質,還有光子等現在不可以用靜質量來描述的物質,而且不可以用靜質量描述的物質要比微觀物質多的多。比如我們人類也在不斷的輻射不可以用靜質量描述的物質。

    不僅宏觀物質輻射不可以用靜質量描述的物質,而且微觀物質也在產生那類物質,比如核裂變造成的質量損失,比如電子的短暫的生命之後變成了什麼。

    所以說,應該存在著比微觀物質更小的更基本的物質結構形態,那個物質結構形態是宇宙所有物質的最終歸宿,也是宇宙中所有物質最初的誕生地。因為比微觀物質還要小,所以命名為緲觀物質。

    這樣,整個宇宙物質迴圈就如下所示:

    緲觀物質結合結構成微觀物質,微觀物質結合結構成宏觀物質,然後由於結合能的衰弱,再由宏觀物質輻射釋放出來緲觀物質和微觀物質,微觀物質輻射釋放出來緲觀物質。

    就這樣物質由於結合和釋放,形成了物質世界裡緲觀物質、微觀物質、宏觀物質三種物質結構的迴圈往復。物質世界也就豐富多彩,千姿百態了。

    根據這個理論,暗物質其實就是緲觀物質,黑洞其實就是宏觀物質世界的粉碎機,大尺度的宇宙就是物質結構變化的大容器。

  • 2 # 自然風57778401306

    物質的種類有很多,宇宙中分星系和星雲塵埃物質,宇宙真空物質,在太陽系裡的行星物質和氣態行星物質,大致相當。我們的地球多了一個生態系統,生物圈之內的任何物種的分子結構和化學性質,是相互關聯的,是一個獨立的生物細胞體系。比方說植物要吸收土地的營養,人要吸收植物的營養,都離不開水、Sunny和空氣。生態系統也不是孤立的,是宇宙中的重原素物質造就了地球,恆星核聚變透過Sunny給地球傳遞能量。物體的形態不一樣,但有一個共同點,物質內部分子結構與其他物質的分子結合透過化學變化產生新的物質,有相通的內在聯絡。在宏觀上,還是在微觀上,物質是共同體,變化的發生是妙不可言的量子世界。

  • 3 # 李志勇LZY

    物質存在有基態,

    多數分子結構式。

    從微到體很複雜;

    線波粒隕衛星恆。

    物性構成細胞命,

    分裂鏈狀菌體大。

    草木昆蟲動物人,

    雌雄外再聯絡多。

    請予參考謝問啦。

  • 4 # 語境思維

    物質結構的相關概念

    物質體系,簡稱物系,是既自旋又進動的運動體系,是物質存在的獨立單元。

    可分解性,意味著可插入一個物系,是結構形態的首要特徵。換句話說:可分解結構是一個巢狀結構。

    分級原則:數學上的無窮大與無窮小兩個發散性範疇,在物理宇宙中根本不存在。

    物質定義:物質是兼有質量、能量與體積三大要素的存在形式,可用“密度”作主要指標。

    密度分佈,筆者認為,物體真空場的密度,是反映物質的結構形態的一個關鍵指標。

    宇宙不是也不必要是一個存在形式

    絕對宇宙,是無窮大的無之外的意識形態。就物理邏輯而言,宇宙既不能進動也不會自轉。

    因此,宇宙不可能是一種存在形態。人類不可能也不必要認識一個想象中的絕對宇宙。

    相對宇宙,是足夠大的可測量的物質形態。就技術侷限而言,本星系團不妨是最大的巢狀結構,是必須認識清楚的小宇宙。

    本星系團,是半徑約R≈326萬光年的巢狀結構。據說,其中最大星系是銀河系與仙女座。

    目前看來,本星系團未必是一個漩渦系,換句話說,祂未必是一個可獨立的宇宙單元。

    典型的初步認知的物質結構層次

    1.銀河系,是半徑R≈10萬光年的巢狀結構。據說銀河系總質量M≈2000萬個太陽=4e37kg,其真空場密度:ρ=M/4.2R³≈1e-26kg/m³。

    據說,位於銀心的人馬座A*,是銀河系中心黑洞,質量約400萬個太陽。似乎銀河系並不像太陽系一樣的巢狀結構。

    2.太陽系,是半徑約R≈1光年的巢狀結構。據說,太陽質量M佔比為99.8%。可估算太陽系真空場密度:ρ*=M/4.2R³=5e-19kg/m³。

    按此密度,估算地球的引力場半徑:R=³√M/ρ*4.2=3e11km=1000億千米≈0.03光年。

    3.原子系,是半徑r≈0.1奈米的巢狀結構。原子系或原子外空間的真空場密度,取決於原子核質量M與引力場半徑R。

    氫原子內空間密度:ρ=M/4.2r³≈4e4kg/m³。在地球系環境下的真空場密度為ρ*,1個氫原子引力場半徑:R=³√M/4.2ρ*≈1cm。

    通常,原子與原子核的震盪速度大約500米/秒。在鐳射製冷效應下 ,由於康普頓散射效應,使得原子速度急劇減慢到低於1釐米/秒。

    注意:諸如原子晶體、分子晶體、非晶體粒子,也可為一個巢狀結構,或者是一個聲子或激元,既有自轉或翻滾,也有進動或震盪。例如,空氣分子的震盪速度約為340米/秒。

    4.質子系,是半徑r=0.15費米的巢狀結構。質子p內部的三夸克電荷uud被高密度場介質約束在一起的1個高能正電子e+。因此,

    就電荷量而言,1個質子電荷=1個正電子。就引力場而言,1個質子質量≈6.4億個被最大壓縮的真空場量子。

    質子以光速自旋的引力勢能Ep,對映質子點電荷的電勢能E庫,即:mc²=ke²/r,由此可計算質子半徑:r=1.5e-16m。

    質子是萬千世界中最緊緻的結構,密度最大:ρ=m/4.2r³=1.2e22kg/m³。相當於,把月球壓縮成1個立方米的密度。

    5.電子系,是半徑r=2.82費米的巢狀結構。目前,主流科學界對電子的結構尚不清楚。量子力學把電子臆斷為一個零維質點。

    但筆者認為,1個電子質量≈6.4億個被較大壓縮的真空場量子,電子也可以被壓縮成極大密度的質子。

    電子以光速自旋的引力勢能Ep,對映電子點電荷的電勢能E庫,即:mc²=ke²/r,由此可計算電子半徑:r=2.82e-15m。

    電子質量很小,電子半徑比質子大200倍,密度也小了很多:ρ=m/4.2r³=1e13kg/m³。

    6.光子系,是半徑r≥3.9e-13m的巢狀結構。1個光子≈6.4億個場量子被輕度壓縮的漩渦體。這只是筆者的推斷。

    光子以光速自旋,以光速有序推湧。光子波長或半徑或密度,取決於光源諧振子的角動量。

    根據正負電子湮滅反應±e↹±γ,可知:光子是電子的急劇膨脹,電子是光子的急劇收縮。

    在電子對撞機中,電子被加速到v=0.9999c,對應的電子康普頓波長λc,也正是最高頻伽瑪光子的波長λ,即:λ=λc=2.42e-12m。半徑為:r=λ/2π=3.9e-13m。

    最高頻光子密度:ρ=m/4.2r³=3.6e12kg/m²。λ=10cm的微波光子的半徑:r=λ/2π=16mm。

    不必作為巢狀結構的引力子與場量子

    到目前為止,量子場論的引力子假設與解析式極其複雜,既不自洽又難求解。

    引力子,是質量恆為m=1.42e-39kg的漩渦子。1個引力子=1個受激場量子。引力子以光速自旋,以光速有序推湧。引力子波長或半徑或密度,主要取決於核子自旋與進動的角動量。

    場量子,是質量恆為m0=1.26e-39kg的漩渦子。場量子以光速自旋,幾乎在原地以光速無序震盪。場量子是變造引力子與光子的素材。

    理論上,在超低溫超真空的深太空充滿著最大無序狀態的場量子。

    在地球大氣層與地球輻射帶的空間,充滿這引力子、光量子、自由電子與自由離子。

    物理新視野,旨在建設性新思維,共同切磋物理/邏輯/雙語的疑難問題。

  • 5 # 科普大世界

    從小學開始,課本上就講到物質共有三種狀態,分別是氣態,液態和固態,然而這其實只是我們在日常生活中看周圍的事物是這樣,實際上物質的狀態種類很多,細分下來已有好幾十種。

    物質狀態是指一種物質呈現出的表象特徵。常見的物質都是是由分子和原子構成的,完整的分子和原子很容易組合成氣態、液態、固態三種狀態。

    1.固態

    先說固態,嚴格地說物理上的固態應當指“結晶態”,但是我們常理解為物體的固態形狀,其實物理學上它指的是各種各樣晶體所具有的狀態,分子或原子有規則地週期性排列著,這種結構稱為“空間點陣”結構,固態的突出特徵是有一定的體積和幾何形狀,加熱時有一定的熔點等,不同方向上物理性質不同(各向異性)。

    2.液態

    再說液態,我們常見的液體基本都屬於液態,液體有流動性,把它放在什麼形狀的容器中它就有什麼形狀,液體與固體不同,它有“各向同性”特點(不同方向上物理性質相同),這是因為物體溫度升高由固態變成液態的時候,分子或原子運動劇烈,不能再保持原來的固定位置,於是就產生了流動,固態也就變成了液態,然而這時分子或原子間的吸引力還比較大,相互之間並不會分散遠離,只是再難以形成固態的形狀。

    3.氣態

    再說氣態,氣態和液態的轉化比較常見,液體加熱會變成氣態,這是由於分子或原子運動更劇烈,分子或原子間的距離也隨之增大,使得它們之間的引力可以忽略,表現為分子或原子各自的無規則運動,那麼氣體的一些特徵就出現了,就是相對於液態的體積會變大很多,有流動性,沒有固定的形狀和體積,能自動地充滿任何容器,很容易被壓縮,有“各向同性”的物理性質等。

    4.等離子態

    這三種狀態之外,最常見的就是等離子態了,原子也很容易形成“等離子態”,這種狀態中原子的電子不再圍繞單獨的原子核執行,而是處於流動狀態,其可以在原子間自由穿梭,因此其性質又和常見的氣態、液態、固態不完全相同,比如我們常見的閃電、極光、高溫火焰、日光燈和霓虹燈裡面的東西,它們實際上都是等離子態,等離子態包含了宇宙中最多的物質,佔到了宇宙物質總量的99%左右,因為恆星、星雲等天體大多都是等離子態,比如我們的太陽就是一個巨大的等離子球。

    上面所講的四種狀態之外還有“超臨界態”、“超固態”以及“中子態”等等,這三種狀態也是科學科技領域裡面常提到的。

    5. 超臨界態

    超臨界態指的是物質的壓力和溫度同時超過它的臨界壓力和臨界溫度的狀態,這是一種特殊的流體,在臨界點附近,它有很大的可壓縮性,適當增加壓力可使它的密度接近一般液體的密度,因而有很好的溶解其他物質的效能,例如超臨界態的水可以溶解正烷烴等。不過超臨界態物質的黏度只有一般液體的1/12至1/4,然而它的擴散係數卻比一般液體大7至24倍,近似於氣體。

    6.超固態

    “超固態” 物質基本看不到,因為它在行星和恆星內部,或者白矮星上面,這裡的壓力和溫度更高了,原子之間的空隙基本消失,有的就連電子層也消失,原子相互間擠在一起,不再有什麼空隙,而且沒有流動性,這樣的物質狀態叫做“超固態”,通常白矮星的內部就是這樣的超固態物質,科學家認為我們地球的最中心也存在一些超固態物質,比如同等體積下的鐵,地心比地表的要重幾十倍。

    7.中子態

    “中子態”是比超固態更高一級層面上的物質,通常只在中子星上才會有這樣的物質,這種物質是在巨大的壓力和極高的溫度下,原子核和電子已經不能單獨存在,電子被擠壓到了質子裡面,形成了中子,整個中子星幾乎都是由中子組成,因此中子星上的物質就屬於中子態,這種物質密度非常大,一立方厘米的中子態物質重量在8000萬到20億噸之間。

    8.其它

    另外還有夸克態物質,物理學家們認為夸克星也是存在的,而在微觀領域還認為有四夸克態物質和五夸克態物質,但都還有待證明,此外,我們對黑洞中的物質狀態還一無所知。

    如果說基本粒子領域的話,那麼物質的狀態就更多了,如今已經被發現的基本粒子就多達幾十種,每一種都可以屬於一種狀態,科學家甚至認為基本粒子可能有幾千種呢!

    在宏觀領域其實也可以分成多種物質狀態,比如星系、星系團、所謂的宇宙真空、宇宙微波、乃至我們的整個宇宙,都可以認為是某種物質形態。

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