登陆注册
6025400000014

第14章 奥妙无限——自然物态小百科

世界是奇妙的,但是,奇妙的世界并不是建立在一成不变上的,而是由不同层次的物质构成的。这些五彩缤纷、形态各异的物质,为我们的生活增添的不仅仅是形态,更多的是那些享受不尽的趣味。无论是自然的还是生活的,它们显得如此神奇,那么的让人琢磨不透。其实,无论是如何奥妙的物质,最终都有属于它自己的特殊形态。在回味前几章的知识的同时,让我们一起再去自然界中、生活中聆听一下那里有趣的物质小故事吧!

大自然本来就是奥妙无限的,再加上一些形态不一的物质,又为我们的生活增添了几分神秘色彩。探索大自然是科学家们乐此不疲的趣事,那么你呢?对自然界是不是也充满了好奇呢?如果你也想到自然界中去领略一翻神奇,那么让我们一起走进形态万千的物质世界吧!

1.世界上最低的温度

北方的冬季,天气是最冷的。有的地方温度低达零下二十几度,这样的温度在南方人看来简直是没办法生存的。可是你知道吗?还有比这低几百倍的温度存在呢?如果人生活在这样的环境中,肯定是没有办法生活的。那么,最低的温度到底是多少呢?对此,麻省理工学院的一个国际科研小组进行了研究,打破了世界上最低温度的纪录。

在他们研究的实验室里有达到了比绝对零度只高0.5纳开尔文的温度,而此前的纪录是比绝对零度高3纳开尔文。这一研究成果的发现,不仅打破了世界上最低温度的记录,而且是人类历史上首次达到绝对零度以上1纳开以内的极端低温。要知道人的心脏及其它器官在这个温度是无法生存的。

2.火的物质形态

火是我们最熟悉的物质,几乎每天都会看到它艳丽的身影。但是你知道这些充满激情的精灵属于什么物质形态吗?应该归属于固态、液体还是气态呢?这个问题一直在困扰着人们。在18世纪初,有人曾提出一种关于火的学说,认为可燃物质中存在着一种“燃素”,由于燃素的存在火才能以光和热的形式出现。后来,物体燃烧的氧化说取代了错误的燃素说。他们认为火的燃烧并不是因为可燃物质中存在着一种“燃素”,而是有氧气存在,“火”就是某些物质在较高温度时与氧气化合而产生的一种发热发光的剧烈氧化反应现象。所以,火属于物体燃烧时所生成的能发光、发热的气体。

那么,这个说法正确不正确?火的颜色为什么是红色的呢?它和什么物质有关系呢?这一连串的问题,不得不引起人们的思考。其实,火就是一种能发光、发热的高温气体物质或者是等离子态物质,只是它是一种有很浓颜色的特殊气体或等离子体。其颜色和气态、等离子态物质的元素构成以及温度有关系。

气态及等离子态物质的元素构成,决定火焰的固有光谱,每种元素在高温下都会发出属于自己的特定光色,例如我们常见的钠,会发出黄色,钾会发出紫色,铜会发出绿色,而化合物的光色则是一种杂色等。正是由于这些不同的物质的存在,才使得许多种类的元素在发光。

另外,决定火焰颜色的因素是温度。我们知道火焰是一种反应,刚开始燃烧的时候温度比较低,所以呈现出红色。随着温度的上升,火焰从红色、橙色直到黄色、白色,最后到青色蓝色、紫色等,在温度高达几万度的时候,就很难再看见火焰了,这时呈现出很淡的紫色。在温度变化的过程中,火焰的颜色也在不断的改变。

3.光的物质形态

每天,当太阳从东方升起的时候,我们就会被温暖的阳光所照耀。但是你想过光是一种什么物质形态吗?它是不是也和火一样,属于气态或者是等离子态呢?其实,人们对光的认识由来已久,虽然在很早以前人们对光的传播和运用等有一定的了解,但是关于光的物质形态人们认识的还不那么清楚。

后来,随着科学技术的发展,牛顿认为光是一种粒子,就像原子一样的小颗粒。这一学说被称为是“粒子说”,它能够解释光的直射和反射现象,但是不能解释光的折射。与粒子说同时出现的还有“波动说”,“波动说”是克里斯蒂安·惠更斯提出的,这一学说能够很好地解释光的衍射和折射现象。

一直到19世纪60年代,英国物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦,在统一的电磁场理论中发现光是一种电磁波,以此为根据创立了光的“波动说”,该学说取得的胜利比前两种更大。但是,这种说法并不确切。1905年3月,爱因斯坦提出光量子的概念,并认为光是具有波粒二象性的物质。而意大利物理学家德布罗意认为所有的物质都具有波粒二象性,也就是说,所有的物质既是波又是粒子。

在这之前,以科学家的研究为基础,出现了光电效应等实验,这一实验表明光是一种具有波动和微粒二重性质的物质,同时也认识到光波实际上是由于原子内部运动的电子状态变化时所产生的,人们对光和电的认识高度统一起来。同时,这也表明在宏观世界中互为矛盾的粒子性和波动性,在微观世界里也能够得到统一。

4.太阳风的物质形态

太阳风是什么?和地球上的风一样吗?太阳风与地球上的风不一样,来自于太阳,是一种连续存在,并能以200~800千米/妙的速度运动的等离子体流。与此同时,它也是太阳大气最外层的日冕,在日冕中有冕洞,粒子流是从冕洞中喷射出来的,其主要成分是氢粒子和氦粒子。

根据太阳风辐射情况的不同,可以将它分为两种,一种是能持续不断地被辐射出来,但是速度较小,粒子含量也较少,称为“持续太阳风”;而另一种是在太阳活动时被辐射出来的,速度比较大,粒子含量也较多,称为“扰动太阳风”。后者的威力要比前者大得多,当它抵达地球的时候,常常会带来磁暴与强烈的极光,同时还会产生电离层骚扰。其实,太阳风也就是太阳发出的高能粒子流。

5.真空的物质形态

真空是什么样的呢?是不是什么物质都不存在呢?其实,无论何种形态的物质,都是由一定的物质构成的,并不是空无一物的。真空又叫真空场,它是场的一种特殊的、能量最低的状态,又称为基态。它也具有一定的能量,称为真空能、零点能、基态能、背景能等等。因此,把真空认为是空虚的、错误的,它是一种实在的物质,它的数值并非为零,而是一个非常大的常数。并且其结构也不简单,而是非常复杂,充满了无数虚实不定的“虚粒子对”。这个“虚粒子对”是由一个虚的负电子加上一个虚的正电子构成的,这些粒子之间的生成时间非常短,不能用仪器探测它们的存在,这也是为什么称它们为虚粒子的原因。组成真空的虚粒子只有在高能光子的打击下,或者是极强的电场或磁场的激发才能够使它们“实化”,即变成可以观测的粒子对。因此,我们可以说,真空的物质形态是虚粒子构成的一种特殊的物质形态。

同类推荐
  • 兽王·海岛鱼王

    兽王·海岛鱼王

    结束了在璧山城的任务,柳远藤继续踏上寻找塔首之路。魔刀范在山和柳远藤打赌,他若生擒柳远藤三次,柳远藤便要拜他为师,否则他便将斩雷擎天刀诀无偿教给柳远藤……柳远藤回到桃花源,接受了贪狼赋予的重任。贪狼传授他上古丹心术高级修炼法诀——万里星河沧浪诀。在贪狼的帮助下。柳远藤凝练出星核龙兽 ……根据星核龙兽的指引,柳远藤在一个养鸡场中找到了十二生肖塔塔首之一——鸡首。孰料新人类联盟的高手也同时现身,并与柳远藤发生激烈冲突 ……柳远藤展开调查,发现新人类联盟正在秘密搜集塔首。新人类联盟四大天王之一鱼力天王俞倾波坐镇一方。对柳远藤虎视眈眈,鱼人计划渐渐浮出水面……为了守护公正,柳远藤将一往无前……
  • 可怕鬼怪的故事

    可怕鬼怪的故事

    童话是世界儿童文学中永不凋谢的花冠,是与我们少年儿童捉迷藏的小朋友。童话奠定了我们的人生基础,影响着我们的一生。因此应该把那些名篇珍品传给后代,陶冶后代。
  • 震撼心灵的名家诗歌

    震撼心灵的名家诗歌

    汇集开阔眼界的故事,让青少年在学海百科从容漫游,以激励人心的文章,让青少年获取鼓舞、走进快乐成功的圈子。通过这里可以学习很多,看到很多、获取很多、了解很多。经典的一个个小故事,是灵魂的重铸,是生命的解构,是情感的宣泄,是生机的乌瞰,是探索的畅想。优美的文学是以审美的力量、情感的力量、道义的力量、精神的力量打动人、感染人、影响人。
  • 提高中小学生思维能力的297个侦探故事

    提高中小学生思维能力的297个侦探故事

    《提高中小学生思维能力的297个侦探故事》是一本帮助青少年提高思维能力,促进青少年大脑发育的益智图书,它充分、全面、系统地向青少年展示了破案、推理的魅力。青少年在享受乐趣的同时,还能够全面提升瓣察力、想象力、联想力、记忆力、反应力、分析力等等。如果青少年能精心阅读此书,可以在不知不觉间抵达智慧的殿堂。世界上本没有天才,天才都是培养出来的。只要家长能够重视对青少年思维能力的培养,他们就很有可能成为天才。本书由李知非、张俊杰编著。
  • 少年记趣(人猿泰山系列)

    少年记趣(人猿泰山系列)

    人猿泰山系列是一部让中小学生开阔眼界、丰富想象力的书,是一部教给孩子动物是朋友、大自然是家园的温情冒险小说,是一部中小学图书馆和孩子的书架上不得不放的书,是父母与孩子共同阅读的睡前故事。小说情节奇谲精彩,主人公强悍而无畏,为孩子们打开了一扇充满着浪漫英雄主义的丛林世界大门。译者的话:上世纪四十年代,我们在读初中时,《人猿泰山》作为世界名著,曾经风靡一时。每逢课间十分钟,同学们几乎满教室争说泰山。当时,这部奇趣曼妙的小说,已经在我们心里扎根了。1988年,我俩六十岁退休后,曾到各地旅游,顺便到各省大图书馆、大学图书馆查询此书,不但译本遍寻不得,连原文本也没有了。
热门推荐
  • 红人馆传奇

    红人馆传奇

    华夏设立红人馆。执掌天下之法,却因“侠以武犯禁”受到毁灭性打击。邱少辰上位后,进行步步为营的复仇计划!
  • 风云之游戏人生

    风云之游戏人生

    人生本就是一场无法读档的游戏!你,做好删档重来的准备了吗?
  • 独步天骄

    独步天骄

    挥剑斩生死,为爱守天下;征四海,跨次元,主乾坤复仇之路,他已经一刻都停不下来。轮回的使命,驱使着那迈向神秘大陆前行的脚步,引领新时代的来临。天骄无双,独步天下。演绎一场爱恨情仇的精彩人生,开辟一个空前绝后的传奇世界。
  • 豪门阔少:女王归来

    豪门阔少:女王归来

    我回来了,可是你却变了,我走了,你却又开始珍惜我,这算什么。。。。。。从前的我懦弱无能,现在我绝对不会走以前的路,不会在任人欺凌!让自己活的更好!不必在仰视别人,从此站上人生的高峰,让别人仰视自己!腹黑总裁!别人仰视我!我来仰你!我只需要你的庇护!你的爱!其他的人爱滚多远滚多远!
  • 天掉猫妖

    天掉猫妖

    混沌初开,世界初显,以‘天地玄黄,宇宙洪荒’之名,分为八大界,其中七界鼎盛,唯独‘地界’没落,沦为‘废界’。而作为‘废界’的一个子民,司徒连云本过着浑浑噩噩的生活,直到失恋之时,万念俱灰突发‘善念’,拾了一只黑猫回家,没想到捡猫不慎,捡了一只猫妖回家,还他娘的是只腹黑猫妖!正所谓请神容易送神难,一时的‘善意’,引来无数麻烦,世界之秘,身世之谜,接踵而来。司徒连云的生活从此发生惊天巨变。
  • 天斗七魁

    天斗七魁

    天有七魁,乃北斗也;世人悟其而望求天道之法,然道途桎梏艰深,劫历难参;流光千年,一夕寂灭;不知遥年,不晓轮回;白云苍狗,岁至经年,七星二隐重现苍穹;天罡出!人心惶!祥厄难勘!星辰变,争仙戮,万物涂炭!唯余唏嘘:三千大道终是为哪般···
  • 帝王葬

    帝王葬

    洪荒流转,风云变幻,他为帝王,葬天葬地葬无情!在遇她却失她,踏上万千强者无法踏足的远征,却引发出万古辛密。神秘大手毁天灭地,万界死寂沉沉,万灵的征战,帝王葬一切。万古而来,有什么在阻挡生灵脚步,又有什么在掌控着这一切。
  • 梦里说三国

    梦里说三国

    本书描绘的是从东汉末年到西晋初年之间近百年间发生的一些事情,时间很长,希望我能写完。我写的不是史书。我写的不是史书。我写的不是史书。重要事情说三遍。姑且算作一个20多岁的老男人心中那永恒的三国情节吧。历史其实很有趣,希望我能写的有意思。
  • 穿越迷糊妃:王爷你不信命

    穿越迷糊妃:王爷你不信命

    言隐穿越了,还遇上一个腹黑王爷。不行,莫名其妙的穿过来,万一我不是女主只是个炮灰,岂不是要被女主干掉?不行,王爷你别靠过来,我还不想死。王爷:可我偏偏就认定了你,既然你怕,我就把你变成所谓的女主,如何?言隐:不行,万一这是个悲剧文呢?王爷你信命吗?王爷:我命由我不由天言隐………我信命啊(i_i)
  • 福妻驾到

    福妻驾到

    现代饭店彪悍老板娘魂穿古代。不分是非的极品婆婆?三年未归生死不明的丈夫?心狠手辣的阴毒亲戚?贪婪而好色的地主老财?吃上顿没下顿的贫困宭境?不怕不怕,神仙相助,一技在手,天下我有!且看现代张悦娘,如何身带福气玩转古代,开面馆、收小弟、左纳财富,右傍美男,共绘幸福生活大好蓝图!!!!快本新书《天媒地聘》已经上架开始销售,只要3.99元即可将整本书抱回家,你还等什么哪,赶紧点击下面的直通车,享受乐乐精心为您准备的美食盛宴吧!)