物質的組成： 物質是由分子、離子、原子構成.分子是原子透過共價鍵結合而形成的；離子是原子透過離子鍵結合而形成的.所以歸根結底，物質是有原子構成的。而原子又由原子核和核外電子構成的，除氫（氕）原子的原子核是由一個質子構成，其它原子的原子核都是由質子和中子構成，中子、質子這一類強子是由更基本的單元——夸克組成的。 物質的形態： 氣態物質我們的生活空間被大量氣體包圍著。許多古人觀察到：風能夠將較細的樹幹吹彎了腰，燒開的水中會冒出氣泡。因此早期的哲學家相信有一種稱為“空氣”的元素存在，並具有上升的傾向。17 世紀時，托里切利證明空氣和固體、液體一樣具有重量。到了18世紀，化學家證明了空氣是多種氣體的混合物，並且在化學反應中發現了許多氣體。這些新發現的氣體立刻就有了實際的應用，例如從煤中提煉出的氣體就可以產生光與熱。 液態物質 液體的粒子會互相吸引而且離得很近，所以不易將固定體積的液體壓縮成更小的體積或是拉大成更大的體積。受熱時，液體粒子間的距離通常都會增加，因而造成體積膨脹。當液體冷卻時，則會發生相反的效應而使體積收縮。液體可以溶解某些固體，例如將食鹽放入水中，食鹽顆粒好像會漸漸消失。其實是因為食鹽溶於水後電離出鈉離子與氯離子，並均勻分佈在水中，形成一種水溶液。此外，液體還可以溶解氣體或其他液體。 固態物質 固態物質具有固定的形狀，液體和氣體則沒有。想要改變固體的形狀，就必須對它施力。例如擠壓或拉長可以改變固體的體積，但通常變化不會太大。大部分固體加熱到某種程度都會變成液體，若是溫度繼續升高則會變成氣體。不過有些固體在受熱之後就會分解，例如石灰石。晶體與金屬是最重要的兩種固體。等離子態物質 將氣體加熱，當其原子達到幾千甚至上萬攝氏度時，電子就會被原子"甩"掉，原子變成只帶正電荷的離子。此時，電子和離子帶的電荷相反，但數量相等，這種狀態稱做等離子態。人們常年看到的閃電、流星以及熒光燈點燃時，都是處於等離子態。人類可以利用它放出大量能量產生的高溫，切割金屬、製造半導體元件、進行特殊的化學反應等. 在茫茫無際的宇宙空間裡，等離子態是一種普遍存在的狀態。宇宙中大部分發光的星球內部溫度和壓力都很高，這些星球內部的物質差不多都處於等離子態。宇宙中絕大部分物質都處於等離子態，固液氣才是真正的比較稀少的物質狀態。只有那些昏暗的行星和分散的星際物質裡才可以找到固態、液態和氣態的物質。 凝聚態物質玻色-愛因斯坦凝聚（BEC）是科學巨匠愛因斯坦在70年前預言的一種新物態。這裡的“凝聚” 與日常生活中的凝聚不同，它表示原來不同狀態的原子突然“凝聚”到同一狀態（一般是基態）。即處於不同狀態的原子“凝聚”到了同一種狀態。 這個新的第五態的發現還得從1924年說起，那一年，年輕的印度物理學家玻色寄給愛因斯坦一篇論文，提出了一種關於原子的新的理論，在傳統理論中，人們假定一個體系中所有的原子（或分子）都是可以辨別的，我們可以給一個原子取名張三，另一個取名李四，並且不會將張三認成李四，也不會將李四認成張三。然而玻色卻挑戰了上面的假定，認為在原子尺度上我們根本不可能區分兩個同類原子（如兩個氧原子）有什麼不同。 玻色的論文引起了愛因斯坦的高度重視，他將玻色的理論用於原子氣體中，進而推測，在正常溫度下，原子可以處於任何一個能級（能級是指原子的能量像臺階一樣從低到高排列），但在非常低的溫度下，大部分原子會突然跌落到最低的能級上，就好像一座突然坍塌的大樓一樣。處於這種狀態的大量原子的行為像一個大超級原子。打個比方，練兵場上散亂計程車兵突然接到指揮官的命令“向前齊步走”，於是他們迅速集合起來，像一個士兵一樣整齊地向前走去。後來物理界將物質的這一狀態稱為玻色-愛因斯坦凝聚態（BEC），它表示原來不同狀態的原子突然“凝聚”到同一狀態。這就是嶄新的玻愛凝聚態。費米子凝聚態 根據“費米子凝聚態”研究小組負責人德博拉·金的介紹， “費米子凝聚態”與“玻色一愛因斯坦凝聚態”都是物質在量子狀態下的形態，但處於“費米子凝聚態”的物質不是超導體。量子力學認為，粒子按其在高密度或低溫度時集體行為可以分成兩大類：一類是費米子，得名於義大利物理學家費米；另一類是玻色子，得名於印度物理學家玻色。這兩類粒子特性的區別，在極低溫時表現得最為明顯：玻色子全部聚集在同一量子態上，費米子則與之相反，更像是“個人主義者”，各自佔據著不同的量子態。“玻色一愛因斯坦凝聚態”物質由玻色子構成，其行為像一個大超級原子，而“費米子凝聚態”物質採用的是費米子。當物質冷卻時，費米子逐漸佔據最低能態，但它們處在不同的能態上，就像人群湧向一段狹窄的樓梯，這種狀態稱作“費米子凝聚態”。
物質的組成： 物質是由分子、離子、原子構成.分子是原子透過共價鍵結合而形成的；離子是原子透過離子鍵結合而形成的.所以歸根結底，物質是有原子構成的。而原子又由原子核和核外電子構成的，除氫（氕）原子的原子核是由一個質子構成，其它原子的原子核都是由質子和中子構成，中子、質子這一類強子是由更基本的單元——夸克組成的。 物質的形態： 氣態物質我們的生活空間被大量氣體包圍著。許多古人觀察到：風能夠將較細的樹幹吹彎了腰，燒開的水中會冒出氣泡。因此早期的哲學家相信有一種稱為“空氣”的元素存在，並具有上升的傾向。17 世紀時，托里切利證明空氣和固體、液體一樣具有重量。到了18世紀，化學家證明了空氣是多種氣體的混合物，並且在化學反應中發現了許多氣體。這些新發現的氣體立刻就有了實際的應用，例如從煤中提煉出的氣體就可以產生光與熱。 液態物質 液體的粒子會互相吸引而且離得很近，所以不易將固定體積的液體壓縮成更小的體積或是拉大成更大的體積。受熱時，液體粒子間的距離通常都會增加，因而造成體積膨脹。當液體冷卻時，則會發生相反的效應而使體積收縮。液體可以溶解某些固體，例如將食鹽放入水中，食鹽顆粒好像會漸漸消失。其實是因為食鹽溶於水後電離出鈉離子與氯離子，並均勻分佈在水中，形成一種水溶液。此外，液體還可以溶解氣體或其他液體。 固態物質 固態物質具有固定的形狀，液體和氣體則沒有。想要改變固體的形狀，就必須對它施力。例如擠壓或拉長可以改變固體的體積，但通常變化不會太大。大部分固體加熱到某種程度都會變成液體，若是溫度繼續升高則會變成氣體。不過有些固體在受熱之後就會分解，例如石灰石。晶體與金屬是最重要的兩種固體。等離子態物質 將氣體加熱，當其原子達到幾千甚至上萬攝氏度時，電子就會被原子"甩"掉，原子變成只帶正電荷的離子。此時，電子和離子帶的電荷相反，但數量相等，這種狀態稱做等離子態。人們常年看到的閃電、流星以及熒光燈點燃時，都是處於等離子態。人類可以利用它放出大量能量產生的高溫，切割金屬、製造半導體元件、進行特殊的化學反應等. 在茫茫無際的宇宙空間裡，等離子態是一種普遍存在的狀態。宇宙中大部分發光的星球內部溫度和壓力都很高，這些星球內部的物質差不多都處於等離子態。宇宙中絕大部分物質都處於等離子態，固液氣才是真正的比較稀少的物質狀態。只有那些昏暗的行星和分散的星際物質裡才可以找到固態、液態和氣態的物質。 凝聚態物質玻色-愛因斯坦凝聚（BEC）是科學巨匠愛因斯坦在70年前預言的一種新物態。這裡的“凝聚” 與日常生活中的凝聚不同，它表示原來不同狀態的原子突然“凝聚”到同一狀態（一般是基態）。即處於不同狀態的原子“凝聚”到了同一種狀態。 這個新的第五態的發現還得從1924年說起，那一年，年輕的印度物理學家玻色寄給愛因斯坦一篇論文，提出了一種關於原子的新的理論，在傳統理論中，人們假定一個體系中所有的原子（或分子）都是可以辨別的，我們可以給一個原子取名張三，另一個取名李四，並且不會將張三認成李四，也不會將李四認成張三。然而玻色卻挑戰了上面的假定，認為在原子尺度上我們根本不可能區分兩個同類原子（如兩個氧原子）有什麼不同。 玻色的論文引起了愛因斯坦的高度重視，他將玻色的理論用於原子氣體中，進而推測，在正常溫度下，原子可以處於任何一個能級（能級是指原子的能量像臺階一樣從低到高排列），但在非常低的溫度下，大部分原子會突然跌落到最低的能級上，就好像一座突然坍塌的大樓一樣。處於這種狀態的大量原子的行為像一個大超級原子。打個比方，練兵場上散亂計程車兵突然接到指揮官的命令“向前齊步走”，於是他們迅速集合起來，像一個士兵一樣整齊地向前走去。後來物理界將物質的這一狀態稱為玻色-愛因斯坦凝聚態（BEC），它表示原來不同狀態的原子突然“凝聚”到同一狀態。這就是嶄新的玻愛凝聚態。費米子凝聚態 根據“費米子凝聚態”研究小組負責人德博拉·金的介紹， “費米子凝聚態”與“玻色一愛因斯坦凝聚態”都是物質在量子狀態下的形態，但處於“費米子凝聚態”的物質不是超導體。量子力學認為，粒子按其在高密度或低溫度時集體行為可以分成兩大類：一類是費米子，得名於義大利物理學家費米；另一類是玻色子，得名於印度物理學家玻色。這兩類粒子特性的區別，在極低溫時表現得最為明顯：玻色子全部聚集在同一量子態上，費米子則與之相反，更像是“個人主義者”，各自佔據著不同的量子態。“玻色一愛因斯坦凝聚態”物質由玻色子構成，其行為像一個大超級原子，而“費米子凝聚態”物質採用的是費米子。當物質冷卻時，費米子逐漸佔據最低能態，但它們處在不同的能態上，就像人群湧向一段狹窄的樓梯，這種狀態稱作“費米子凝聚態”。