小知识:物质的状态

陈老师
陈老师 2020-3-1 11:12
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物态

中学物理会学到三个最常见的物态——固、液、气,而实际上这样的划分只是从直观上的感觉,很多常见的似乎是固体的物质也是具有流动性的,比如沥青,其同样具有流动性。世界上时间最长的实验就是沥青滴漏实验,经过大约十年,才有一滴沥青滴下。


有一门物理的分支学科叫做固体物理,实际上这门学科大部分研究的是晶体的性质。薛定谔在《生命是什么》一书中也曾经把物态分为两类,一类为分子(有机大分子)和晶体,一类为气体、液体和无定形固体,薛定谔的分法在研究方法上极具启发性。然而现代科学已经不再满足于经典的物态分类(固等离子体)了,因为从物质的微观性质来划分似乎更有意义,而这样一来物态的家族扩充得太大了。


等离子体,这一物态仍然属于经典的物态之内,实际上也很常见,高温火焰、闪电、极光都在此列。


非晶态固体,最常见的就是玻璃,其物理性质,尤其是微观下的分子特性,介于固体和液体之间。


超临界流体,介于气体和液体之间的物态,超临界流体可以像气体一样穿过固体,也可以作为液体溶剂。超临界流体在一些酿酒企业、咖啡公司、电厂都有应用。


简并物质,这类物质经常是在超高压、超高温的极端环境下出现,如电子简并态存在于白矮星、中子简并态存在于中子星。


-泰勒金属,这种物质同时具有绝缘体和超导体的性质,在高温超导方面有很大的应用前景。


无序超均匀态,这种物质具有液体和晶体的性质,但是它并非液晶态,原本人们以为这种物态只能存在于等离子体和液氢中,但是竟然发现鸡的眼睛中就有这种特殊物质。


除了以上这些物态,还有如准晶、超流体、玻色爱因斯坦凝聚态、费米狄拉克凝聚态、量子霍尔态、弦状网液态、光子态、夸克胶子等离子态,它们或是前沿研究内容,或只停留在理论阶段未被发现证实。而科学家们却仍然在孜孜不倦地扩张着物态的家族。



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