
1. 物质的七态在自然界中,物质以各种形态出现。千差万别,极不统一。但是,就他们的基本结构特点来说,却可以区分为不多的几类,每一类叫物质的一种状态。例如,大家熟知的有固态、液态、气态三种态。现代科学家还发现物质有其他的状态,如等离子态、中子态(超固态)、场、反物质等等。2. 各种态的特点我们常碰到的物质是由许多分子组成的。每个分子是由若干个原子组成的。每个原子又是由一个带正电的原子核和它周围的若干个带负电的电子组成的。原子核又是由若干个质子和中子组成的。质子带正电,和电子带的负电的电量一样多。中子不带电。质子华人中子的质量相差不多,都约是电子质量的1840倍。电子、质子和中子,都是目前人们认识的构成物质的基本单消段元,因此又叫做“基本粒子”。已发现的基本粒子不止这三种,还有u子、介子、超子等等。目前已发现的基本粒子已有三百余种,有的质量很小,有的质量相对地很大,有的带正电,有的带负电,有的不带电。从分子到基本粒子,由于他们非常微小,都不能用肉眼直接看到,所以统称微观粒子。我们常看到的以某种状态出现的物质,都是这些粒子以很大数目聚集而成的宏观物体。不同的状态,实际上不过是这些微观粒子的不同的聚集形式而已。像固态、液态、气态就是以拿基誉分子或原子为基本单元的三种不同的聚集状态。3. 固态各种金属看来好象没有一定的天然形状。但他们也是晶体。因为实际上,一大块金属是又许多小晶粒组成的。有些固体是非晶体,起内部的分子或原子的排列没有按一定的严格的规律。把石英晶体熔化后在冷却成的固体,叫石英玻璃,就是一种非晶体。一般的玻璃也是非晶体。在这些非晶体内部,原子的排列也并非完全没有规则。只是在大范围内没有规律性。但对每一个原子来说,其近邻的原子排列还是有规则的。如装在石英玻璃中,一个硅原子的近邻总是四个氧原子,而一个氧原子的近邻总是两个硅原子。在大范围内分子或原子的有规则排列,叫做远程有序。单晶就是远程有序的固体。只是在每个原子的近邻才有的有规则排列,叫做近程有序。玻璃就是一种近程有序的固体。4. 液态液态不同于固体的外部特征是具有一定的体积,但因为有流动性而不再是固定的有规则的排列。和晶体相比,液体分子失去了远程有序。但试验证明,在液体内近程有序性是保持着的。从这一点来说,液体和非晶态固体具有同样的结构,只是液体的每一团小的有序区域可以相对移动。从这个意义上说,锋和非晶体固态不是严格意义上的固体,它不过是一种过于浓稠的或过冷的液体罢了。5. 气态气态不同于液态的是,在这种分子的聚集态理,连近程有序也不存在了。气体分子间的距离比固体或液态分子间的距离太得多。气体分子间的相对位置完全不固定,而成为一种完全混乱的状态。6. 等离子态对液态加热使之温度升高,可以使他转化为气体。如果对气体再加热,温度再升高,回游什么结果呢?在通常的气体中,物质的最小单元是分子。气体温度升高是,分子的运动速度就增大。这使得两分子相碰时,会相互撞“碎”,而分解成单个的原子。这种与原子喂基本单元而组成的气体叫原子气体。使原子气体的温度再升高,原子运动的速度也增大,最后,可以增大到两原子相撞时,会把原子撞“碎”的程度。这时原子中的一个或几个电子被撞出来,在空间自由移动。这种电子叫自由电子。剩下来的少了电子的原子就带了正电,叫正离子。(温度实在太高时,原子中的电子都可能被剖掉,而只剩下原子核。)一个中性的原子分解成几个电子和正离子的过程叫做电离。在几千度的高温下,气体中的几乎所有原子都电离成了正离子和电子。这种高速运动着的正离子和电子组成的物体叫做等离子体。他的气体的结构有很大不同。物质的这种状态叫等离子态,通常又叫物质的第四态。7. 中子态宇宙是无线的,在地球之外,除了上述物质的几种状态外,人们还发现有另一种粒子的聚集态,叫中子态,也叫超固态。有一种星就是中子态物质构成的,叫中子星。8. 场半个多世纪以来,科学上已确定,除了上述的粒子聚集态以外,场也是物质存在的一种形态。什么是场?你或许知道电场和磁场。电荷的周围有电场,而运动的电荷周围又有磁场。认识到场是一种物质,是和人们认识到有运动的电场和磁场有密切关系的。无线电广播、电视广播都是通过发射台把电场和磁场由天线向四周传播除去。这就是电磁波,电磁波就是场的一种形式。光也是一种电磁波。光和电磁波等统称为电磁场。场即有质量,也有能量,也有动量。在这一点上它和我们通常熟悉的,由粒子组成的物质一样。我们的收音机、电视机所以能收到广播或电视,实际上就是收到了从广播电台或电视台发送的这种电磁场的能量的反映。9. 反物质自然界中,除了带负电的电子外,还有一种正电子,它在其他方面都和电子一样,而且电量与电子的电量相等。对于电子来说,这种正电子叫它的反粒子。它的存在是在本世纪20年代,首先从理论上指出的。而在1932年人们在实验室中正式发现了它。最常见的是电子对中出现的正电子。在很多原子核反应中,它也常作为一种生成物的出现。
