生活趣百科──物理(第一期)

物質除了固態、液態和氣態以外，還有其他形態嗎？

　　我們周圍的物質真是形形色色、豐富多彩。如果要你把這些物質來分一分，可以毫不困難地指出，哪些是固體，哪些是液體，那些是氣體。物質除了這三種以外，究竟還有沒有別的形態呢？我們用水做例子：將冰加熱到一定的程度，它就由固體變成液體的水;溫度再升高，又蒸發成氣體。但要是將氣體的溫度繼續升高，會得到什麼樣的結果呢？
　　當氣體的溫度升高到幾千度以上的時候，氣體的原子就開始拋掉身上的電子，於是帶負電的電子開始自由自在地游逛，而原子也成為帶正電的離子。溫度愈高，氣體原子脫落的電子就愈多，這種現象叫做氣體的電離化。科學家把電離化的氣體，叫做「等離子態」。除了前面所說的高溫可以使氣體產生形態的變化以外，用強大的紫外線、X射線和丙種射線來照射氣體，也可以使氣體轉變成等離子態。
　　這種等離子態也許你感到很稀罕吧！其實，在廣漠無邊的宇宙中，它是最普遍存在的一種形態。因為宇宙中大部分的發光星球，它們內部的溫度和壓力都高極了，這些星球內部的物質幾乎都處在等離子態。只有在那些昏暗的行星和分散的星際物質�堙A才能找到固體、液體和氣體。就是在我們的周圍，也經常能夠碰到等離子態的物質。像在日光燈和霓虹燈的燈管�堙A眩目的白熾電弧中，都能找到它的��跡。再有，在地球周圍的電離層�堙A在美麗的極光、大氣中的閃光放電和流星的尾巴�堶情A也能找到這種奇妙的等離子態。
　　科學家發現天空中的白矮星，個子不大，可是它的密度卻大得嚇人。它們的密度大約是水的3600萬到幾億倍。這是什麼緣故呢？物質是由原子構成的。普通的物質，原子和原子之間有著很大的空隙。原子的中心是原子核，外面是圍繞著它旋轉的電子層;原子核很重，它的重量佔整個原子的99%，但是它的體積卻很小，如果拿原子比做一座高大的樓房，原子核就像是一顆放在大樓中央的玻璃彈子，因此原子內部的空隙也是很大的。
　　在白矮星�堶情A壓力和溫度都大極了。在幾百萬大氣壓的壓力下，不但原子之間的空隙被壓得消失了，就是原子外圍的電子也都被壓碎了，所有的原子核和電子都緊緊地擠在一��，這時候物質�堶探N不再有什麼空隙，因此物質也就特別的重了。這樣的物質，科學家把它叫做「超固態」。白矮星內部就是充滿這樣的超固態物質。在我們居住著的地球中心，那裡的壓力達到350萬個大氣壓左右，因此也存在著一定的超固態物質。
　　假如在超固態物質上再加上巨大的壓力，那麼原來己經擠得緊緊的原子核和電子，就不可能再緊了，這時候原子核只好被迫解散，從�堶惟韖X質子和中子。從原子核�堜韖X的質子，在極大的壓力下會和電子結合成為中子。這樣一來，物質的構造發生了根本的變化，原來是原子核和電子，現在卻都變成了中子。這樣所形成的狀態，叫做「中子態」。
　　中子態物質的密度更是嚇人，它比超固態物質還要大十多萬倍呢！一個火柴盒那麼大的中子態物質，可以30億噸重，要有96000多台重型火車頭才拉動它！在宇宙中，估計只有少數的恆星，才具有這種形態物質。 所以，現在我們知道物質的形態不止固態、液態和氣態這三種。