你知道宇宙里一共有多少种物质形态吗？

宇宙解码 · 公众号 · 科学 · 2024-12-20 18:34

正文

除去我们熟知的固液气三态，宇宙里还存在另外四种奇异的物质形态。

第四种，高温等离子体。以水来举例，当温度低于0摄氏度时，水分子之间的氢键就会结合到一起，冰就形成了。当温度开始上升，大部分氢键断裂，水就变回了液体状态。当温度达到100摄氏度，氢键完全断裂，水就变成了气体。

当温度升高到3000摄氏度时，水分子就会被分解成氢氧原子，如果温度继续升高，原子结构被破坏，电子被剥离出来，此刻，高温等离子体就形成了。理论上说，只要温度足够高，任何物质都会被电离成等离子体，而火焰就是我们最常见的高温等离子体。

第五种，夸克胶子等离子体。当温度升到足够高，原子核内部的结构也被破坏，变成自由质子和中子，如果温度进一步升高，质子中子就会被分解成夸克-胶子等离子体。但这种物质形态当前宇宙并不存在，因为根本没有足够的能量将夸克单独分离出来。

夸克-胶子等离子体只存在于宇宙大爆炸后的一微秒里。高温状态下的物质形态只有这两种，其他两种物质形态则存在于超低温中。

第六种，玻色-爱因斯坦凝聚态。宇宙中所有的粒子，都被分为玻色子和费米子两种。当温度降到2.17K以下接近绝对零度时（0摄氏度等于273.15K），玻色子就会处于相同的最低能量状态，它们彼此之间表现的一模一样，就像是同一个原子。从宏观角度来看，进入玻色-爱因斯坦凝聚态的液氦，就会变成没有粘性没有摩擦力的超流体。