【材料学】物质接近绝对零度时会变成什么？神奇的第五种物态

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精华笔记 

物质除了有常见的固体、液体、气体三种状态之外，还有另外两种状态，即等离子态和玻色-爱因斯坦凝聚态。

一、固体、液体、气体

1. 物质都由分子和原子组成，分子和原子之间的聚合有两股相反的趋势在对抗。首先分子有微观的运动，这种微观运动让分子倾向于扩散；而像范德瓦尔斯力这样的分子间的相互作用，让分子有聚合的趋势。哪种趋势占上风，就会导向相应的物质形态；

2. 当温度较高时，分子运动的速度较快，扩散的趋势更大，容易形成气体；

3. 当温度较低时，分子聚合的趋势大，容易形成固体；

4. 当两种趋势差不多的时候，容易形成液体。

二、等离子体

1. 当温度高到一定程度的时候，原子里的电子会获得足够的能量，被从原子中“拽”出来，形成游离态的自由电子。物质就变成了带负电的电子和带正电的原子核相互分离的状态，叫做等离子体；

2. 等离子体温度极高，可用于切割；

3. 等离子体由于带电，所以对磁场很敏感。用于研究可控核聚变的托克马克装置就是用磁场约束等离子体来进行核反应。

三、玻色-爱因斯坦凝聚

1. 当温度较高时，物质中的分子拥有不同的速度，可以被认为是两两可区分的独立分子。但是当温度接近绝对零度时，物质的量子性质开始显现，原子的能量等级开始出现量子化条件；

2. 玻色-爱因斯坦凝聚是指当温度接近绝对零度时，所有的原子都掉落到能量基态的状态。这种情况下所有的原子是不可区分的，因为每个原子的能量完全一样；

| 凝聚态

3. 玻色-爱因斯坦凝聚是物质的全新状态，是完全量子化的状态。超流体往往就是玻色-爱因斯坦凝聚态。

思考题：虽然固体很常见，但是不同的固体之间应该如何区分呢？