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。
第七种,费米子凝聚态。一开始,科学家认为费米子并不会出现凝聚态,后来,科学家在超导现象中有了新发现,当超导体被冷却到足够低的温度时,费米子中的电子在流动时就没有了阻力,当两个电子结合到一起,它们就变成了玻色子。
这种变成玻色子的现象,就是第一种费米子凝聚态。在1971年,科学家发现费米子中的氦3,在0.0025K的超低温度下,两个氦3原子结合成玻色子,并在宏观上表现出了超流体性质,这也是一种费米子凝聚态。
以上就是物质存在的7种形态,假设人类进化成了高温等离子体,你觉得会发生些什么呢?
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