在自然界中,我們看到物質(zhì)以各種各樣的形態(tài)存在著：花蟲鳥獸、山河湖海、不同膚色的人種、各種美麗的建筑……大到星球宇宙,小到分子、原子、電子等極微小的粒子,真是千姿百態(tài)斗奇爭艷.大自然自身的發(fā)展,造就了物質(zhì)世界這種絢麗多彩的宏偉場面.物質(zhì)具體的存在形態(tài)有多少,這的確是難以說清的.但是,經(jīng)過物理學的研究,千姿百態(tài)的物質(zhì)都可以初步歸納為兩種基本的存在形態(tài)：“實物”和“場”.
“實物”具有的共同特點是：質(zhì)量集中在某一空間,一般有比較確定的界面（氣體的界面雖然模糊,但它又是由一個個實物粒子構成）.本文開頭所舉的各例都屬于實物.
“場”則是看不見摸不著的物質(zhì),它可以充滿全部空間,它具有“可入性”.例如大家熟知的電磁波,它可以將電臺天線發(fā)射的信號通過空間傳送到千家萬戶的收音機或電視機.可以概括地說,“場”是實物之間進行相互作用的物質(zhì)形態(tài).
什么是“物態(tài)”呢?日常所知的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)就是三種“物態(tài)”.為什么要有“物態(tài)”的概念?因為實物的具體形態(tài)太多了,將它們歸納一下能否分成較少的幾類?這就產(chǎn)生了“物態(tài)”的概念.“物態(tài)”是按屬性劃分的實物存在的基本形態(tài),它都表現(xiàn)為大量微小物質(zhì)粒子作為一個大的整體而存在的集合狀態(tài).以往人們只知道有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種物態(tài),隨著科學的發(fā)展,在大自然中又發(fā)現(xiàn)了多種“物態(tài)”.入類迄今知道的“物態(tài)”已達10余種之多.
日常生活中最常見的物質(zhì)形態(tài)是固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),從構成來說這類狀態(tài)都是由分子或原子的集合形式?jīng)Q定的.由于分子或原子在這三種物態(tài)中運動狀況不同,而使我們看到了不同的特征.
1.固態(tài)
嚴格地說,物理上的固態(tài)應當指“結晶態(tài)”,也就是各種各樣晶體所具有的狀態(tài).最常見的晶體是食鹽（化學成份是氯化鈉,化學符號是NaCl）.你拿一粒食鹽觀察（最好是粗制鹽）,可以看到它由許多立方形晶體構成.如果你到地質(zhì)博物館還可以看到許多顏色、形狀各異的規(guī)則晶體,十分漂亮.物質(zhì)在固態(tài)時的突出特征是有一定的體積和幾何形狀,在不同方向上物理性質(zhì)可以不同（稱為“各向異性”）；有一定的熔點,就是熔化時溫度不變.
在固體中,分子或原子有規(guī)則地周期性排列著,就像我們?nèi)w做操時,人與人之間都等距離地排列一樣.每個人在一定位置上運動,就像每個分子或原子在各自固定的位置上作振動一樣.我們將晶體的這種結構稱為“空間點陣”結構.
2．液態(tài)
液體有流動性,把它放在什么形狀的容器中它就有什么形狀.此外與固體不同,液體還有“各向同性”特點（不同方向上物理性質(zhì)相同）,這是因為,物體由固態(tài)變成液態(tài)的時候,由于溫度的升高使得分子或原子運動劇烈,而不可能再 保持原來的固定位置,于是就產(chǎn)生了流動.但這時分子或原子間的吸引力還比較大,使它們不會分散遠離,于是液體仍有一定的體積.實際上,在液體內(nèi)部許多小的區(qū)域仍存在類似晶體的結構——“類晶區(qū)”.流動性是“類晶區(qū)”彼此間可以移動形成的.我們打個比喻,在柏油路上送行的“車流”,每輛汽車內(nèi)的人是有固定位置的一個“類晶區(qū)”,而車與車之間可以相對運動,這就造成了車隊整體的流動.
3．氣態(tài)
液體加熱會變成氣態(tài).這時分子或原子運動更劇烈,“類晶區(qū)”也不存在了.由于分子或原子間的距離增大,它們之間的引力可以忽略,因此氣態(tài)時主要表現(xiàn)為分子或原子各自的無規(guī)則運動,這導致了我們所知的氣體特性：有流動性,沒有固定的形狀和體積,能自動地充滿任何容器；容易壓縮；物理性質(zhì)“各向同性”.
顯然,液態(tài)是處于固態(tài)和氣態(tài)之間的形態(tài).