Page 63 - 世界学

第二章 宏观世界学 047

同时也受到其他带电粒子的约束。由于电离气体内正负电荷数相等，这种气体状态
被称为等离子体态。

物态也可用相的转变来表达。相的转变可以是结构上的转变又或者是出现一些
独特的性质。根据这个定义，每一种相都可以其他的相中透过相的转变分离出来。

例如水数种固体的相。超导电性便是由相的转变引申出来，因此便有超导电性的状
态。同样，液晶体状态等都是用相的转变所划分出来并同时拥有不同的性质。

1995 年，美国标准技术研究院和美国科罗拉多大学的科学家组成的联合研究
小组，首次创造出物质的第五态，即“玻色—爱因斯坦凝聚态”。2004 年 1 月 29

日，又是这个联合研究小组宣布，他们创造出物质的第六种形态——费米子凝聚态
（Fermionic condensate）。
进一步从物质的内部结构去考虑，物态就远不止这几种了。例如，在固体物质

中，有的其内部微观粒子呈周期性、对称性的规则排列，称为结晶态。而另外一些，
如玻璃、沥青等物质，常温下虽然也有固定的形状和体积，不能流动，但其内部结

构则更像液体，为玻璃态（非晶体）。还有一些有机物质，能够流动，又具有某些
晶体的光学特性，是介于液态和结晶态之间的状态，称为液晶态，很多物质在极低

的温度下，会出现电阻消失的现象，称为超导态；在极低的温度下，某些液体的黏
滞性会完全消失，叫做超流态。在巨大的压力下，平时是气体的氢，可以转变为具

有金属特性的固态，称为金属氢态。天文学家发现，在宇宙中存在着比超固态密度
更大的物质状态，除了组成中子星的中子态，还有密度更高的超子态、反常中子态、
黑洞等等。

（二）物质存在的形态

1. 固态
构成物质的粒子（包括离子、原子或者分子）都是紧密排列。粒子之间有很强

的吸力，所以只能在原位震动。因而令固体拥有稳定、固定形状和固定容量的特性，
只有因施力而切断或打碎时才可改变它的形状。
严格地说，物理上的固态应当指“结晶态”，也就是各种各样晶体所具有的状

态。在晶体固体中，粒子（包括原子、分子和离子）都是以三维空间的结构排列，
而同一种物质可以排列成不同形式晶体结构。例如，铁在 912℃下是面心立方，

912℃ ~1394℃之间便是体心立方。又例如冰，世上已知有关冰的晶体结构有 15 种，