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  • 1 # 使用者5329335765427

    當大量的微觀粒子在一定的溫度和壓力下相互集聚為一種穩定的結構狀態時,就叫做“物質的—種狀態”,簡稱物態。一般說來,任何一種物質,在不同的溫度、壓力和外場(如引力湯、電場、磁場等)影響下將呈現不同的物態。有時一種物質在某種溫度和壓力下,有幾種不同的物態同時存在,從而把整個物體分為幾個均勻的部分,每個均勻部分稱為一個“相”。這時,每一種物態就是一個相。同一種物態下也有可能同時存在若干個“相”的情形。 在本世紀以前,人們還只能從物體的宏觀特徵來區別物質的狀態;一切具有固定形狀和體積,又不易形變的物態叫固態;物體具有一定體積但外形隨容器而變,且易於流動的狀態叫液態;若物體的形狀和體積均隨容器而變,容器敞開時,物質粒子就逃之夭夭,這種狀態就是氣態。人們常說“物質有三態”,就是指一種物質能以固體、液體或氣體出現。 但從物質內部的結構來考慮,就遠不止三態了。有些固體,內部的分子或原子以規則、對稱、週期性的結構狀態出現,叫結晶態。另一些所謂固體,如玻璃、瀝青、電木、塑膠等等,雖然在常溫常壓下也具有固定的體積和外形,也不明顯地表現出流動性,但內部結構卻更像液體,這種狀態叫玻璃態。不少有機物質,介於液態和晶態之間,存在一種既具有流動特性,又具有某些類似晶體的光學性質,這種物態被稱為液晶態或介晶態。氣體被加熱至萬度以上高溫或被輻時之後,原子可能會電離,整個氣體將成為帶正電的離子和帶負電的電子所組成的集合體,而且正負電量相等,這兩種離子的集聚狀態叫等離於態。如果使物體處於極低溫度條件下,例如在絕對零度以上若干度,某些金屬的直流電阻將趨近於零,這叫做超導態。在極低溫下,有的液體(如液態氦)的粘滯性也完全消失,便叫做超流態。另一方面,也可透過改變壓力來改變物質的狀態,例如在巨大的壓力下,氫可以轉變成具有金屬特性的固態,叫金屬氫態。 天文學家已發現,在離地球很遠的太空中,有一種質量大而體積小的恆星,叫白矮星,其內部的壓力和溫度大得使物質原子的所有電子都脫離了原於核而成為自由電子,並使所有光身的原子核像晶體那樣,高度緊密、規則地堆砌起來,自由電子則在其間混亂地運動著,由於其密度很高,便稱為超固態。還有另一種恆星,其內部的溫度和壓力遠遠超過白矮星的溫度和壓力,在強大的壓力下,把原子核外的所有電子都“擠”進原子核裡與質子結合成中子,而且大部分原於核不再維持其原有的結合狀態,因此星球外殼的物質幾乎變成了由中子組成的流體,其密度也大大越過白矮星的密度,這種高密度物態叫中子態,故這種恆星叫中子星。但中子態還不是密度最高的物態,科學家們認為,可能存在一些密度更高的物態,如超子態、反常中子態、黑洞或白洞等等,並且在理論上已計算出這些物態能夠穩定存在的條件。 不管是低密度還是高密度物態,雖都是由各種實物粒子集聚而成的,但人們在研究物質的性質時往往把大多數物態作為連續體看待,這僅是處理問題的一種近似方法而已。即使是無實物佔據的真空也並非空無一物,而是充滿著我們無法直接察覺的“負能量”粒子的空間,形成一個廣闊無邊的真空海洋,所以真空也是物質存在的一種形態。 現在已發現大多數基本粒子都存在質量相等而電磁性或其它一些物理性質相反的粒子,叫做反粒子,如反質子、反中子等等。於是科學家們推測,也許存在一個由“反粒子”組成的“反世界”,那裡物質的狀態與我們現在所處的“正”世界物態應當一一對應,統稱為反物質態。 總之,從物質的宏觀外形及是否容易形變等特徵來看,我們說物質有固液氣三態。而從物體內部結構特徵來看,實際上存在更多的物態。而且隨著科學的發展,人類對物質的認識將愈加深入,必會有新的物態發現。

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