ของแข็งของเหลวและแก๊ส ... สิ่งเหล่านี้เป็นสถานะของสสารที่เราคุ้นเคยอย่างละเอียดถี่ถ้วน แต่สิ่งที่ทำให้เกิดสถานะของสสาร และยังมีรัฐอื่น ๆ ของเรื่อง?
ตั้งแต่ผู้คนสร้างความแตกต่างระหว่างพวกเขาครั้งแรกสถานะของสสารถูกกำหนดโดยวิธีการที่สสารทำงานเป็นกลุ่ม ดังนั้นของแข็งจึงมีรูปร่างคงที่ (และปริมาตร) ของเหลวที่เป็นปริมาตรคงที่ (แต่เปลี่ยนรูปร่างเพื่อให้พอดีกับภาชนะที่บรรจุอยู่) และแก๊สขยายตัวเพื่อเติมภาชนะ เมื่อเราตระหนักว่าสสารประกอบด้วยอะตอม (และโมเลกุล) สถานะของสสารจะแยกแยะได้ว่าโมเลกุล (หรืออะตอมในองค์ประกอบ) มีพฤติกรรมอย่างไร: ในของแข็งพวกมันจะอยู่ใกล้กันและมีการจัดเรียงคงที่ (เช่นใน ผลึก) ในของเหลวที่อยู่ใกล้ ๆ แต่ข้อตกลงไม่ได้รับการแก้ไขและในก๊าซที่ไม่ได้อยู่ใกล้ (ดังนั้นจึงไม่มีการจัดเรียงแบบพิเศษ)
แต่พลาสม่าล่ะ Sorta เหมือนก๊าซ - ดังนั้นเมื่อเติมภาชนะใด ๆ มันก็เป็นก๊าซ - แต่ไม่ใช่ (อิออนและอิเล็กตรอนมีปฏิกิริยาในรูปแบบที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงในพลาสมามากกว่าโมเลกุล (หรืออะตอม) ทำในของแข็งของเหลวหรือก๊าซ ) ดังนั้นพลาสมาจึงเป็นสถานะที่สี่ของสสาร
สิ่งต่าง ๆ มีความซับซ้อนขึ้นเล็กน้อยเมื่อนักวิทยาศาสตร์ศึกษาเรื่องอย่างระมัดระวังมากขึ้น
ตัวอย่างเช่นหากคุณให้น้ำร้อนในภาชนะที่แข็งแรง แต่โปร่งใสเหนืออุณหภูมิ (และความดัน) - เรียกว่าอุณหภูมิวิกฤติ (ความดันวิกฤติ) - สถานะของเหลวและก๊าซกลายเป็นหนึ่ง ... น้ำกลายเป็นของเหลวยิ่งยวด ( คุณอาจเคยเห็นสิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าในวิชาเคมีบางทีอาจจะไม่ใช่น้ำ!)
จากนั้นจะมีความแตกต่างระหว่างผลึก (สถานะผลึก) และแว่นตา (สถานะเป็นแก้ว) ทั้งสองดูเหมือนจะแข็งมาก แต่การจัดเรียงของโมเลกุลในแก้วเป็นเหมือนโมเลกุลในของเหลวมากกว่าผลึก ... และแก้วสามารถไหลได้เหมือนของเหลวถ้าปล่อยทิ้งไว้เป็นเวลานานพอสมควร
มี 'สถานะที่ห้าของเรื่อง' หรือไม่? ใช่ Bose-Einstein condensate (BEC) …ซึ่งเป็นเหมือนแก๊สยกเว้นว่าอะตอมเป็นส่วนประกอบทั้งหมด (หรือส่วนใหญ่) ในสถานะควอนตัมต่ำสุดที่เป็นไปได้…ดังนั้น BEC จึงมีคุณสมบัติเป็นจำนวนมากซึ่งแตกต่างจากสถานะอื่น ๆ ของสสาร พฤติกรรมกลายเป็น macroscopic)
ในฟิสิกส์ดาราศาสตร์มีสสารไม่กี่ชนิด ตัวอย่างเช่นในดาวแคระขาวมีการป้องกันไม่ให้เกิดการยุบตัวของแรงโน้มถ่วงของอิเล็กตรอนอีกต่อไป (แรงโน้มถ่วง); สิ่งที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นในดาวนิวตรอนยกเว้นความดันเสื่อมของนิวตรอน (อาจมีสถานะของสสารที่รุนแรงมากขึ้นซึ่งจัดขึ้นโดยแรงดันความเสื่อมของควาร์ก!) นอกจากนี้ยังมีสิ่งที่เหมือนกันกับ plasmas สามัญ: พลาสมา quark-gluon (ในพลาสมาปกติที่ทำจากไฮโดรเจนอะตอมจะถูกแบ่งออกเป็นอิเล็กตรอนและโปรตอนในโปรตอนพลาสมา quark-gluon และนิวตรอนละลายในควาร์กและกลูออนที่เป็นส่วนประกอบ
นิตยสาร Space เกี่ยวข้องกับเรื่องใดบ้าง? แน่นอน! ตัวอย่างเช่น: ลืมดาวนิวตรอนดาวควาร์กอาจเป็นวัตถุที่หนาแน่นที่สุดในจักรวาล Schwarzschild Radius และ Magnetoplasma Rocket รุ่นต่อไปสามารถทดสอบได้ที่สถานีอวกาศ
สถานะของสสารรวมถึงสิ่งแปลกใหม่บางอย่างเป็นสิ่งที่คุณจะพบในการสำรวจดาราศาสตร์ ตัวอย่างเช่นคำถามนี้แสดง
แหล่งที่มา:
วิกิพีเดีย
มหาวิทยาลัยเพอร์ดู
มหาวิทยาลัยนิวยอร์ก
Wikipedia: Bose-Einstein คอนเดนเสท
