物質(zhì)六態(tài)
通常所見的物質(zhì)有三態(tài)：氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài).物質(zhì)是由分子、
子構(gòu)成的.處于氣態(tài)的物質(zhì),其分子與分子之間距離很遠,幾乎
像宇宙空間中的星球那樣分散.然而,對于液態(tài)物質(zhì)來說,構(gòu)成
它們的分子彼此已靠得很近,分子一個挨著一個,它的密度要比
氣態(tài)的大得多.拿水中的H2O（水分子）來說,它們就像鏈條一樣
,一個接一個構(gòu)成一條水分子的長鏈.雖然水分子已經(jīng)彼此緊靠
在一起,但構(gòu)成水分子的二個氫原子和一個氧原子,它們之間還
離得很開.對于固態(tài)物質(zhì)來說,構(gòu)成元素是以原子狀態(tài)存在的,
而且固體中的原子一個挨著一個,組成一個,‘點陣”,就像造
房子的腳手架那樣,相互攀拉,牢牢地結(jié)合在一起,這就是固體
比液體硬的原因.
原子是由原子核和電子組成的,通常情況下電子都圍繞著原
旋轉(zhuǎn).然而在幾千攝氏度以上的高溫中,氣態(tài)的原子開始拋掉身
上的電子,于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(xiàn)象叫做氣體的電離化.科學(xué)家把電離化的氣體,叫做“等離子
態(tài)”.除了高溫以外,用強大的紫外線、X射線和丙種射線來照
射氣體,也可以便氣體轉(zhuǎn)變成等離子態(tài).也許你感到這種等離子
態(tài)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(tài).因為宇宙中大部分的發(fā)光的星球,它們內(nèi)部的溫度和壓
力都高極了,這些星球內(nèi)部的物質(zhì)幾乎都處在等離子態(tài).這是物
質(zhì)的第四種狀態(tài).
處于等離子態(tài)的物質(zhì),電子與原子核“身首異處”,彼此離
開.在白矮星里面,壓力和溫度更高了.在幾百吉帕氣壓的壓力
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層
也都被壓碎了,所有的原子核和電子都緊緊地擠在一起,這時候
物質(zhì)里面就不再有什么空隙,這樣的物質(zhì),科學(xué)家把它叫做“超
固態(tài)”.白矮星的內(nèi)部就是充滿這樣的超固態(tài)物質(zhì).在我們居住
著的地球的中心,那里的壓力達到350吉帕左右,因此也存在著
一定的超固態(tài)物質(zhì).
假如在超固態(tài)物質(zhì)上再加上巨大的壓力,那么原來已經(jīng)擠得
的原子核和電子,就不可能再緊了,這時候原于核只好宣告解散,
從里面放出質(zhì)子和中子.從原于核里放出的質(zhì)子,在極大的壓力
下會和電子結(jié)合成為中子.這樣一來,物質(zhì)的構(gòu)造發(fā)生了根本的
變化,原來是原子核和電子,現(xiàn)在卻都變成了中于.這樣的狀態(tài),
叫做“中子態(tài)”.中子態(tài)物質(zhì)的密度更是嚇人,它比超固態(tài)物質(zhì)
還要大十多萬倍呢!一個火柴盒那么大的中子態(tài)物質(zhì),重30億噸,
要有960000多臺重型火車頭才能拉動它!在宇宙中,估計只有少
數(shù)的恒星,才具有這種形態(tài)的物質(zhì).