科学家实验中发现第六种物质形态

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【大纪元2月20日讯】(大纪元记者方洪综合编译报导) 教科书告诉我们物质有三态﹕即气态、液态和固态。这其实最多只对了一半。日前,一组美国科学家称,他们创造出物质的第六种形态——费米子凝聚态(fermioniccondensate)。

出了我们熟知的三种物质态外,第四种被确认的物质态叫做等离子体态 (plasma)。太阳就是等离子体态的物质。这种物质同气体很类似,只是完整的气体原子被拆成了电子和离子。实际上是气体达到一定的电离度之后处于导电状态。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。

物质的第五态是在实验室产生的。1995年,美国标准技术研究院(NIST)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”。为此,2001年度诺贝尔物理学奖授予了负责这项研究的三位科学家。这种新物态是爱因斯坦在70年前就预言了存在的。

今年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(fermioniccondensate)。据称这一结果有助于下一代超导体的诞生,科学家们相信下一代超导体技术可在电能输送、超导磁悬浮列车、超导计算机、地球物理勘探、生物磁学、高能物理研究等众多领域。

费米子凝聚态与玻色—爱因斯坦凝聚态有相关性,它们都是原子在低温下聚合而形成单一的物质。构成玻色—爱因斯坦凝聚态叫玻色子﹔构成费米子凝聚态的原子叫费米子。是凡电子﹑质子及中子的总和为偶数的原子都是玻色子,例如钠原子。这类粒子可以凝聚成玻色—爱因斯坦凝聚态,这类凝聚态中粒子是“社会性”的。相反,费米子有“反社会性”,包利不相容原理使它们不能以相同的量子态凝聚在一起。任何电子、质子及中子的总和为奇数的原子,例如钾原子,都属于费米子。

新的物质态有着完全不同的物理属性,NIST的科学家Deborah Jin说,每当我们发现一种新的物质,我们需要一段时间才能了解它。

大千世界,还有多少不同形态的物质,它们能构成何其繁杂的物质存在形式,更多的未知数仍然留在人们面前。(http://www.dajiyuan.com)

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