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世界上最奇特的東西?

你好,我想知道世界上最奇特的東西,在<愛尬聊_創(chuàng)建詞條>線等。。
李彥之 2021-04-18 11:48

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(gòu)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(yīng)當指“結(jié)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(xué)成份是氯化鈉,化學(xué)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(gòu)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(jié)構(gòu)稱為“空間點陣”結(jié)構(gòu)。

  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(jié)構(gòu)——“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(dǎo)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)。

  4.非晶態(tài)——特殊的固態(tài)

  普通玻璃是固體嗎?你一定會說,當然是固體。其實,它不是處于固態(tài)(結(jié)晶態(tài))。對這一點,你一定會奇怪。

  這是因為玻璃與晶體有不同的性質(zhì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

  你可以做一個實驗,將玻璃放在火中加熱,隨溫度逐漸升高,它先變軟,然后逐步地熔化。也就是說玻璃沒有一個固定的熔點。此外,它的物理性質(zhì)也“各向同性”。這些都與晶體不同。

  經(jīng)過研究,玻璃內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有“空間點陣”特點,而與液態(tài)的結(jié)構(gòu)類似。只不過“類晶區(qū)”彼此不能移動,造成玻璃沒有流動性。我們將這種狀態(tài)稱為“非晶態(tài)”。

  嚴格地說,“非晶態(tài)固體”不屬于固體,因為固體專指晶體;它可以看作一種極粘稠的液體。因此,“非晶態(tài)”可以作為另一種物態(tài)提出來。

  除普通玻璃外,“非晶態(tài)”固體還很多,常見的有橡膠、石蠟、天然樹脂、瀝青和高分子塑料等。

  5.液晶態(tài)——結(jié)晶態(tài)和液態(tài)之間的一種形態(tài)

  “液晶”現(xiàn)在對我們已不陌生,它在電子表、計算器、手機、傳呼機、微型電腦和電視機等的文字和圖形顯示上得到了廣泛的應(yīng)用。

  “液晶”這種材料屬于有機化合物,迄今人工合成的液晶已達5000多種。

  這種材料在一定溫度范圍內(nèi)可以處于“液晶態(tài)”,就是既具有液體的流動性,又具有晶體在光學(xué)性質(zhì)上的“各向異性”。它對外界因素(如熱、電、光、壓力等)的微小變化很敏感。我們正是利用這些特性,使它在許多方面得到應(yīng)用。

  上述幾種“物態(tài)”,在日常條件下我們都可以觀察到。但是隨著物理學(xué)實驗技術(shù)的進步,在超高溫、超低溫、超高壓等條件下,又發(fā)現(xiàn)了一些新“物態(tài)”。

  6.超高溫下的等離子態(tài)

  這是氣體在約幾百萬度的極高溫或在其它粒子強烈碰撞下所呈現(xiàn)出的物態(tài),這時,電子從原子中游離出來而成為自由電子。等離子體就是一種被高度電離的氣體,但是它又處于與“氣態(tài)”不同的“物態(tài)”——“等離子態(tài)”。

  太陽及其它許多恒星是極熾熱的星球,它們就是等離子體。宇宙內(nèi)大部分物質(zhì)都是等離子體。地球上也有等離子體:高空的電離層、閃電、極光等等。日光燈、水銀燈里的電離氣體則是人造的等離子體。

  7.超高壓下的超固態(tài)

  在140萬大氣壓下,物質(zhì)的原子就可能被“壓碎”。電子全部被“擠出”原子,形成電子氣體,裸露的原子核緊密地排列,物質(zhì)密度極大,這就是超固態(tài)。一塊乒乓球大小的超固態(tài)物質(zhì),其質(zhì)量至少在1000噸以上。

  已有充分的根據(jù)說明,質(zhì)量較小的恒星發(fā)展到后期階段的白矮星就處于這種超固態(tài)。它的平均密度是水的幾萬到一億倍。

  8.超高壓下的中子態(tài)

  在更高的溫度和壓力下,原子核也能被“壓碎”。我們知道,原子核由中子和質(zhì)子組成,在更高的溫度和壓力下質(zhì)子吸收電子轉(zhuǎn)化為中子,物質(zhì)呈現(xiàn)出中子緊密排列的狀態(tài),稱為“中子態(tài)”。

  已經(jīng)確認,中等質(zhì)量(1.44~2倍太陽質(zhì)量)的恒星發(fā)展到后期階段的“中子星”,是一種密度比白矮星還大的星球,它的物態(tài)就是“中子態(tài)”。

  更大質(zhì)量恒星的后期,理論預(yù)言它們將演化為比中子星密度更大的“黑洞”,目前還沒有直接的觀測證實它的存在。至于 “黑洞”中的超高壓作用下物質(zhì)又呈現(xiàn)什么物態(tài),目前一無所知,有待于今后的觀測和研究。

  物質(zhì)在高溫、高壓下出現(xiàn)了反常的物態(tài),那么在低溫、超低溫下物質(zhì)會不會也出現(xiàn)一些特殊的形態(tài)呢?下面講到的兩種物態(tài)就是這類情況。

  9.超導(dǎo)態(tài)

  超導(dǎo)態(tài)是一些物質(zhì)在超低溫下出現(xiàn)的特殊物態(tài)。最先發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象的,是荷蘭物理學(xué)家卡麥林·昂納斯(1853~1926年)。1911年夏天,他用水銀做實驗,發(fā)現(xiàn)溫度降到4.173K的時候(約-269℃),水銀開始失去電阻。接著他又發(fā)現(xiàn)許多材料都又有這種特性:在一定的臨界溫度(低溫)下失去電阻(請閱讀“低溫和超導(dǎo)研究的進展”專題)??溋帧ぐ杭{斯把某些物質(zhì)在低溫條件下表現(xiàn)出電阻等于零的現(xiàn)象稱為“超導(dǎo)”。超導(dǎo)體所處的物態(tài)就是“超導(dǎo)態(tài)”,超導(dǎo)態(tài)在高效率輸電、磁懸浮高速列車、高精度探測儀器等方面將會給人類帶來極大的益處。

  超導(dǎo)態(tài)的發(fā)現(xiàn),尤其是它奇特的性質(zhì),引起全世界的關(guān)注,人們紛紛投入了極大的力量研究超導(dǎo),至今它仍是十分熱門的科研課題。目前發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)材料主要是一些金屬、合金和化合物,已不下幾千種,它們各自對應(yīng)有不同的“臨界溫度”,目前最高的“臨界溫度”已達到130K(約零下143攝氏度),各國科學(xué)家正在拼命努力向室溫(300K或27℃)的臨界溫度沖刺。

  超導(dǎo)態(tài)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)如何?目前理論研究還不成熟,有待繼續(xù)探索。

  10.超流態(tài)

  超流態(tài)是一種非常奇特的物理狀態(tài),目前所知,這種狀態(tài)只發(fā)生在超低溫下的個別物質(zhì)上。

  1937年,前蘇聯(lián)物理學(xué)家彼得·列奧尼多維奇·卡皮察(1894~1984年)驚奇地發(fā)現(xiàn),當液態(tài)氦的溫度降到2.17K的時候,它就由原來液體的一般流動性突然變化為“超流動性”:它可以無任何阻礙地通過連氣體都無法通過的極微小的孔或狹縫(線度約10萬分之一厘米),還可以沿著杯壁“爬”出杯口外。我們將具有超流動性的物態(tài)稱為“超流態(tài)”。但是目前只發(fā)現(xiàn)低于2.17K的液態(tài)氦有這種物態(tài)。超流態(tài)下的物質(zhì)結(jié)構(gòu),理論也在探索之中。

  11.玻色一愛因斯坦凝聚態(tài)

  “玻色一愛因斯坦凝聚態(tài)”,是科學(xué)巨匠愛因斯坦在70 年前預(yù)言的一種新物態(tài)。為了揭示這個有趣的物理現(xiàn)象,世界科學(xué)家為此付出了幾十年的努力。 1995年,美國科學(xué)家維曼、康奈爾和德國科學(xué)家克特勒首先從實驗上證實了這個新物態(tài)的存在。為此,2001年度諾貝爾物理學(xué)獎授予了這3位科學(xué)家,以表彰他們在實現(xiàn)“玻色一愛因斯坦凝聚態(tài)”研究中作出的突出責獻。

  “玻色一愛因斯坦凝聚態(tài)” 是物質(zhì)的一種奇特的狀態(tài),處于這種狀態(tài)的大量原子的行為像單個粒子一樣。這里的“凝聚”與日常生活中的凝聚不同,它表示原來不同狀態(tài)的原子突然“凝聚” 到同一狀態(tài),要達到該狀態(tài),一方面需要物質(zhì)達到極低的溫度,另一方面還要求原子體系處于氣態(tài)。華裔物理學(xué)家朱棣文,曾因研究出激光冷卻和磁阱技術(shù)這一有效的制冷方法,而與另兩位科學(xué)家分享了1997年的諾貝爾物理學(xué)獎?!安I粣垡蛩固鼓蹜B(tài)”所具有的奇特性質(zhì),不僅對基礎(chǔ)研究有重要意義,在芯片技術(shù)、精密測量和納米技術(shù)等領(lǐng)域,也都有很好的應(yīng)用前景。

  12.費米子凝聚態(tài)

  根據(jù)“費米子凝聚態(tài)”研究小組負責人德博拉·金的介紹, “費米子凝聚態(tài)”與“玻色一愛因斯坦凝聚態(tài)”都是物質(zhì)在量子狀態(tài)下的形態(tài),但處于“費米子凝聚態(tài)”的物質(zhì)不是超導(dǎo)體。

  量子力學(xué)認為,粒子按其在高密度或低溫度時集體行為可以分成兩大類:一類是費米子,得名于意大利物理學(xué)家費米;另一類是玻色子,得名于印度物理學(xué)家玻色。這兩類粒子特性的區(qū)別,在極低溫時表現(xiàn)得最為明顯:玻色子全部聚集在同一量子態(tài)上,費米子則與之相反,更像是“個人主義者”,各自占據(jù)著不同的量子態(tài)?!安I粣垡蛩固鼓蹜B(tài)”物質(zhì)由玻色子構(gòu)成,其行為像一個大超級原子,而“費米子凝聚態(tài)”物質(zhì)采用的是費米子。當物質(zhì)冷卻時,費米子逐漸占據(jù)最低能態(tài),但它們處在不同的能態(tài)上,就像人群涌向一段狹窄的樓梯,這種狀態(tài)稱作“費米子凝聚態(tài)”。

  上面介紹的只是迄今發(fā)現(xiàn)的12 種物態(tài),有文獻歸納說還存在著更多種類的物態(tài),例如:超離子態(tài)、輻射場態(tài)、量子場態(tài),限于篇幅,這里就不一一列舉了。


秦冉 2021-04-18 11:52

■冰島發(fā)酵鯊魚

  英國名廚安東尼.波登曾將鯊魚描述成世界上口味最差最難消化以及最令人厭惡的食物。但是如果將鯊魚肉放在沙子中發(fā)酵12個星期,然后懸掛起來晾干數(shù)個月,食用前將棕色硬殼去掉,將會非常美味。

■印尼麝香貓咖啡

  這種產(chǎn)自蘇門答臘島的咖啡豆經(jīng)過麝香貓漫長的消化道后,再洗凈加工,就會成為一種有著巧克力香味的咖啡。當麝香貓在夜間覓食時,透過其敏銳的嗅覺,只挑選咖啡樹中最成熟香甜、飽滿多汁的咖啡果實食用之??Х裙麑嵔?jīng)過其消化系統(tǒng),消化掉果實外表的果肉,然而堅硬無比的咖啡原豆仍不被分解消化,即隨著消化系統(tǒng)原封不動地被排出。經(jīng)過麝香貓腸胃道消化發(fā)酵期間,咖啡豆竟產(chǎn)生無與倫比的變化,它的風味變得獨特,味道特別香醇,豐富圓潤的香甜口感也是其他咖啡豆無法比擬的。加拿大果爾夫大學(xué)教授馬孔說,麝香貓的消化系統(tǒng)破壞了咖啡豆中的蛋白質(zhì),而其蛋白質(zhì)即是讓咖啡嚐起來苦苦的物質(zhì),因此經(jīng)過麝香貓消化過的咖啡豆少了苦味,喝起來就好喝許多了。于是印尼人就把麝香貓發(fā)酵后排出的咖啡豆,經(jīng)收集、挑選、晾乾、烘焙等步驟,制造出全球最稀有、最獨特、最珍貴的咖啡。

■意大利蛆蟲芝士

  制作方法是把羊奶酪放在室外去招蒼蠅產(chǎn)卵,幾百上千只蛆蟲孵化之后就會在奶酪里鉆上許多眼,一邊鉆它們還一邊拉大便,據(jù)說這個食品的美味就來源于羊奶酪跟蛆大便的混合物。

  ■日本河豚:河豚是一種味道鮮美,但又有劇毒的魚類。據(jù)說河豚體內(nèi)一年的毒素足以殺死300人。因此,只有那些持有特別許可證的廚師才被允許制作河豚菜肴。在日本,不少美食家同樣曾因喜食河豚而身亡。

■韓國幼鼠米酒

  據(jù)說這是一種韓國傳統(tǒng)健康補品,其實只不過就是米酒加上幼鼠制成,嘗起來就像汽油。

■落基山牡蠣

  落基山牡蠣不是"山珍海味",而是油炸公牛或者公豬睪丸。


劉旦 2021-04-18 11:53

十二生肖


王俊 2021-04-18 12:00

世界上最神秘的地方


編輯 舉報 2022-10-13 20:27

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