物质的状态、密度与微粒

2019-07-20 20:20:31

在我们身边的物质世界中,有气体,有液体,也有固体。他们都是由许许多多的肉眼看不见的很小的微粒构成的。这些微粒就是分子、原子或离子。由于微粒之间的距离不同,物质就呈现了三种不同状态。气体物质中微粒间有较大距离,所以密度最小。液体和固体物质中微粒间距离较小,它们有比较大的密度,一般为每立方厘米几克、十几克、最多也不过几十克。但在宇宙中却有一种密度大的惊人的天体,高达每立方厘米几千万吨!简直难以相信,象玻璃球那么大点竟有几千艘满载的万吨轮那样重。原来那种天体并不象我们身边的物质这样由分子、原子或离子构成,而是由中子直接构成的,在天文学上称它为中子星。
  
  中子星物质的密度为什么这样大呢?这还得从原子结构上去理解。我们知道物质是由分子、原子或离子构成的,而原子是由原子核和核外电子构成的,原子核又是由质子和中子构成的。原子核比原子小得多,其半径约为原子半径的万分之一,体积仅有原子体积的几千亿分之一。也许某一天体在丛产生到消亡的漫长年代中,由于不断地运动和变化,而使构成他的基本微粒原子受到了巨大压力,迫使原子核外电子退缩到核内,成了直接由中子构成的物质——中子星。在化学课本上,有一个关于原子核和原子体积大小的形象的比喻:“假设原子有一座十层大楼那样大,那么原子核却只有一个樱桃那样大”。不难想象:由十层大楼那样大的一块铁,变成中子态物质时,体积将变成一个樱桃那样小,(这里还没考虑原来原子之间的间隔)而质量却没有明显的变化。就是这样一个小小的“樱桃”你拿得动吗?
  
  其实,在浩瀚的宇宙中,中子星也并非密度最大的天体。目前天文学家已发现了一种密度比中子星还大许多倍的天体,由于它的引力巨大,连光都不能反射出来,看不见它,所以称它为“黑洞”。关于“黑洞”到底是一种什么样的物质,它是由什么基本粒子构成的,至今还是个迷。望同学们努力学习文化科学知识,长大成材后去揭开这个谜底。