物體分爲三態:固態、液態、氣態,那麼光是什麼態?火又是什麼態?

斌格謙


固態、液態、氣態只是我們通常所說的普通物質三態,但除此之外,物質還有其他狀態:等離子態、低溫態(包括玻色-愛因斯坦凝聚態、費米凝聚態)、簡併態(包括電子簡併態、中子簡併態)。很明顯,光與火併非是我們通常所熟悉的普通物質三態。

先說火的物質狀態。當溫度很高時,組成物質的原子就會失去電子,形成自由電子和離子共存的物質狀態,這就是等離子態。當物質燃燒時,原子會發生電離,電子躍遷會輻射出光子,從而形成我們所看到的火。因此,火的狀態即為等離子態。事實上,宇宙中最為常見的物質狀態不是氣液固三態,而是等離子態,因為遍佈宇宙中的恆星(包括太陽)都是處於這種狀態。

另一方面,光其實是一種能量形式,它們的本質是電磁輻射,並非是由原子組成的物質。組成物質的粒子都是擁有靜止質量的,而組成光的光子是沒有靜止質量的,光子是一種靜止質量為零的玻色子。雖然光在有時候表現出粒子或者波的行為,但光不被歸類為物質,所以光也就沒有物質狀態之說。


火星一號


很好的問題。

物質當然不僅僅只有三態,而是有很多態,比如超導態,等離子態,光子氣體等等。

你說的光就屬於光子氣體,而你說的火基本上可以認為是等離子態。不過其實我也很奇怪為什麼在中學課本中不給大家介紹一下火與閃電這樣的基本的等離子體狀態,我們國家的教材還是比較傳統的,其實我覺得在中學裡是可以多講點生活常識的。

我們在中學的時候說的固態、液態、氣態那是最基礎的知識,並不是最全的,比如黑洞屬於什麼態?黑洞就屬於黑洞態。

因此,你的問題基本上就回答完畢了。

既然說到這裡了,我們還可以談談物態變化,那在物理學上叫做相變。相變是經常發生的現象,比如液體變成氣體叫做氣化,液體變成固體叫做凝固……這些是初中知識。然後呢?到了大學或者研究生階段,你會學到超導相變,比如水銀在低溫下會成為超導狀態,這就是一種新的相變了。再比如,恆星在特定條件下會變成黑洞,這也是一種相變。

我們現在的知識,並不能完全理解相變,尤其是宇宙早期大爆炸後發生的弱電相變等等,都是我們不清楚的。

籠統地把物質分為幾個狀態這樣的思維是文科的思維,基本上就是為了記憶,而實際的物理其實要複雜得多,有時候甚至是不可完全描述與概括的。正因為我們有那麼多未知的東西,我們人類才有前進的動力。而且,已知越多,無知就更多。希望這個問題能帶給你啟發。


作家張軒中


火是等離子態。

看到這個問題,想起了一件事情,百感交集。我堂弟70後80之間,現在三十多歲,人比較聰明調皮,思維敏捷,屬於那種一個遊戲幣能在遊戲廳裡玩半天的,但不怎麼上癮。他從北京回到老家城市上小學(我叔叔從北京轉業回地方),上課時老師講物質的三態,他就站起來問老師,火是啥態,電是啥態。。。。

結果老師答不上來,認為他是搗亂課堂,把他好一頓批評,讓他出去罰站。。。他很不服氣,跟我說,拼命去找資料,找到了還告訴我,等離子態。

如果在美國,老師估計會表揚這樣的孩子吧?

挺聰明,後來沒有上大學。那麼,聰明,還挺好學的孩子,到底是怎麼被廢掉的呢?

後來,和他喝酒聊天,他打開心扉,談到後來都不喜歡學習了,起源於後面更嚴重的一次事件。

後來他上初中,數學老師徹底讓他對學習喪失了興趣:有三道數學題,他做對了兩道,一道錯了,老師打回去要他重改,但老師把位置標錯了,標在了對的那道題上,結果他有點懵,覺得不可能錯啊,但老師態度很嚴厲,要求大家閒時修改。因此不得不重新拿張紙,修改那道對了的題,結果自然是把對的修改錯了,老師一看,怎麼交上來一道錯題,明顯不對啊,打回去重做,我弟一看,還不對,就更糊塗了,又去改,反覆好幾次,一直到第十次,氣的不行的老師,把他叫過來,掐他的胳膊,把胳膊都掐青了,說你怎麼這麼笨。最後,老師氣的把原來的卷子拿過來,發現他標錯位置了。。。

然而,我弟已經對學習和老師,都沒什麼興趣了。原來在北京上學時,生病住院了,老師都是下班後,跑到醫院去給他補課,回到老家,縣城的老師和北京的老師,差異還是比較大的。

後來2000年左右去參軍了,空一師,服役三年。退伍後,回到老家進入一家國企。

我堂弟人遠比我聰明,但後來沒讀大學,挺讓我可惜的。


流浪在遠方的憂傷


首先,科普一個物質態的概念:一般的可見物質分為三態,即氣液固三態。但是隨著物理學的發展,特別是量子力學的發展,人們又發現物質在一些特殊的環境中具有完全不同於氣固液三態的性質。故而總的來說,物質在物理學上分為六態,分別指:氣態、液態、固態、等離子態、玻色—愛因斯坦凝聚態、費米子凝聚態。



上述六態用於描述由分子、原子、離子組成的物質。而對於像光子、電子、質子這種單個基本粒子,不至於上述六態中的任何一態。嚴格來說,光子就是電磁波,具有波粒二象性,是一種不具有實體化的物質。



而火的成分結構複雜,即包括反應的分子、也包含反應中和反應後的分子,還有反應過程中釋放的光和熱。所以說火就是一種複雜體系組成的東西,我們看到的只是它們反應過程中釋放出來的熱而已。如此一個複雜的體系,也不歸屬於任何一態,因為它既包含了部分氣態、等離子態還有光子等非經典態的物質。


PhD肖


物體分為三態:固態、液態、氣態,那麼光是什麼態?火又是什麼態?

物質的三態大家都知道,氣液固就是隨著溫度的降低逐漸轉換的一個過程,但可能有很多人並不是特別瞭解的是還有第四態-等離子態和第五態-玻色—愛因斯坦凝聚態,第六態-費米子凝聚態!

氣體的等離子化還是比較簡單的,霓虹燈裡的放電就是氣體的被等離子化過程。當然最簡單暴力的方式是給物質加熱加熱再加熱.....即可!

玻色—愛因斯坦凝聚態則是七十年前愛因斯坦即預言的一種物質形態,這與我們生活中的“果凍狀”凝聚不同,是原來並不是同一種狀態的原子突然凝聚到了同一種狀態,是由無數個具有單一量子態的超冷例子的合集,看上去像一個有玻色子構成的超大原子!

玻色-愛因斯坦凝聚在預言半個多世紀後的1995年6月5日首次實現!

費米子凝聚態,與玻色一愛因斯坦凝聚態的物質是由玻色子構成看起來像一個超級大原子一樣不同,費米凝聚態則是有費米子構成,物質在冷卻時費米子逐漸佔了最低的能態,但這些費米子的能態並不一致,就如爭先恐後到達某個臨界的那種狀態!

而第六態是未來高溫超導的重要研究方向!

瞭解了物質的多態之後,我們來看看光是什麼態,我們認為光是一種具有波粒兩像性的電磁波中中的一個區間,並不是物質的一種狀態,而是一種能量傳播方式。

而火焰則有一些分化,有一部分理論認為火焰是一種低溫等離子態或者部分達到等離子態,但也有外一些人認為只是一個物質化學反應過程中的能量釋放,當然這個火焰只要溫度足夠高則完全可以達到等離子態,而箇中的區隔並不十分明顯!


星辰大海路上的種花家


物質不只有三態,還有第四態“等離子態”,第五態“玻色-愛因斯坦凝聚態”,第六態“費米子凝聚態”。還有其它態......

等離子態需要條件,溫度要特別高才行,最起碼要達到數千或上萬攝氏度,或者電離,使原子內電子脫離原子核束縛跑出來形成自由電子,這樣就會形成了自由帶負電電子與帶正電的離子組成的等離子態,此外,有一個重要的點就是帶的電荷雖然相反,但電荷數相等。

所以,火是什麼形態呢?

並不是所有的火都是等離子態的,只有溫度很高的火焰才可能是,而像柴火之類的火焰只是一種激發態的氣體分子混合而已。

光是什麼態?

光既是波又具有粒子性,按光的粒子性來說,光由光量子(光子)組成,光子沒有靜止質量,因為它無法相對於我們靜止,它生來便以光速運動,而光的波粒二象性也僅僅只限於微觀世界,在研究宏觀物質形態時,不研究光的物質形態。


一枚遊戲科幻迷


本題,表面上涉及“物態的分類”,實際上涉及“物質的分類”。這很難,教科書沒給交代。

光,究竟屬於什麼物質,尚無邏輯自洽的答案。火,是含等離子體的混合氣體。

較真,連“氣態”的說法,也是不嚴謹的。氧氣,O2與O2之間有空隙,氧原子O與O之間也有空隙,這些空隙是什麼東西?

以下是幾個語境的物態分類。

按凝聚性的分類:凝聚態vs分散態。

凝聚態:固態與液態。其中,固態:如陶瓷與金屬。液態:水、水銀、漿糊(半流體)、超流態。

分散態:氣態、等離子態、場態。其中,等離子態,例如自由電子、自由質子、α粒子。

場介質態,特指真空場介質。諸如電場、磁場、電磁場、電磁波、引力場、引力波、溫度場、機械波。

光,是一種電磁波,因此光屬於場介質態。

火,是等離子體、氣體分子與場介質的綜合性的分散態。

按緻密性的分類:低密態vs高密態。

低密態,特指不同能密的場介質,也叫玻色子態。從小到大有:基態場、引力場、電磁場。

光,是被激發的真空場,屬於低密態物質。

高密態,特指不同能密的實物質,也叫費米子態。例如:中微子、電子、核子、原子、分子。

混合態,是玻色子與費米子的有機結合。

火,是一種混合態,有亞原子也有場介質。氣溶膠是一種混合態。

按導電性分類:導體vs絕緣體

導體:是基級能帶電子容易被激發的導電材料。導體包括:常導體、半導體、超導體。

①常導體,如金屬、石墨、電解質溶液、水之類的極性分子液體。

②超導體,是激光製冷下的液氨之類,涉及玻色·愛因斯坦凝聚態、費米子凝聚態。

③半導體,是導體與絕緣體之間的過渡態。例如:鍺、鎵、硅等。


絕緣體,是基級能帶電子很難被激發的非導電材料。例如:陶瓷、玻璃、橡膠、塑料。

不過,超低溫下的絕緣體有導電性。高電壓下的絕緣體會被擊穿,也有導電性。

結論

光,是一種極低密度的場介質態。火是一種等離子體、氣體分子與場介質的混合態。


物理新視野


暈死,好多偽專家呀!光是電磁波,火是能量釋放時產生的光和熱,都不是物質。你可能說光子不是物質嗎?對了,不是。光子只是光波的“小波包",在物理上可以等價於一個無質量的粒子,不是真實的粒子,卻有著一些粒子屬性,明白?


福緣善慶20


物體有!固體!液體!氣體!光是一種輻射體!而火屬氣體類!



幫你走出牛角尖


物態這方面的知識比較複雜,我在這兒簡單回答一下。

光波是能量傳遞的一種形式,跟聲波類似,不是物態。由於存在波粒二象性,可以把光看作粒子。火焰一般是由高溫氣態物質構成,但在溫度足夠高時,可以成為高溫等離子態。火焰發光發熱,其實是向外輻射的電磁波,此外火焰中有時還含有一些未燃盡的高溫固體顆粒。

電磁波不是物質,而是能量,電磁場才是物質。生活中的光一般指可見光。我們知道,不管是紅外光、紫外光還是可見光,都是電磁波的一種。電磁波是以波動的形式在空間中傳播的電磁場。電場與磁場都是場態物質,且具有動質量與能量。光波是電磁波,但絕不可認為光是場態物質,光波和電磁波都是能量傳遞的一種形式。


火一般是物質間發生化學反應釋放能量的一種形式,一般是指燃燒反應。火本身是釋放能量的形式,就像爆炸一樣。火焰其實是一種混合物。燒火做飯的柴草、以及發生火災時的火焰,都含有大量的煙塵,這些煙塵就是固體小顆粒,都是不可燃物質或者未燃盡的物質,它們往往也屬於火焰的一部分。太陽表面的火焰,則是由核反應造成的高溫等離子體。


我們都知道物質是由大量粒子聚集而成的。物態就是指一般物質在一定的溫度和壓強條件下所處的相對穩定的狀態,通常是指固態、液態和氣態,這也是我們大多數人所瞭解到的內容。除此之外,我們又陸陸續續認識和發現了一些其它的物態,比如等離子態、超固態、場態、玻色-愛因斯坦凝聚態、費米子凝聚態、反物質態等。


而由相變引出來的物態概念,比如超流態、超導態、鐵磁態、反鐵磁態、液晶態、超臨界態等,則與傳統物態觀念相去甚遠。像低溫下的超導體,傳統觀念看來,其實就是固態物質。目前針對這方面的研究,還有很多問題有待解決,統稱為凝聚態物理。



能力有限,內容可能有錯誤,僅供參考。


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