物质的第四态

物质通常有气态、液态和固态这三种状态，对大家来说，这是一种简单的常识，如水就有水蒸汽（气态水）、水（液态水）和冰（固态水）这三种存在状态，它们分别在一定的条件下存在。如在通常大气压条件下， 温度超过 100℃，液态的水就汽化，而以水蒸汽的形式存在；温度降低到 0

℃以下，水就凝固，以冰的形式存在。可你知道吗，物质的存在还有第四种状态，即等离子体状态。

等离子体是人类新发现的物质存在方式，这是上个世纪末到本世纪初的事。随着温度升高，物质会由固态逐渐变为液态乃至气态。若将温度升高到几千度甚至上万度，气体分子或原子就会失去电子，成为带正电的离子和脱离原子核束缚的电子，即自由电子，这个过程称为电离。当气体温度足够高时，将会有足够多的气体发生电离。气体中的离子和电子充分多时，带电粒子之间及带电粒子与环境之间的电磁相互作用起到主要作用， 这种离子、自由电子及气体分子共存的状态就是等离子状态，即物质存在的第四种状态。

生物圈之外 99％以上的宇宙是由物质第四态构成的，称之为空间或天体等离子体。距地面几十公里的电离层就是与我们相距最近的空间等离子体。每当雷声惊天，闪电撕裂云层时，它就向居住在它下面的人类宣告它的存在。电离层是由太阳辐射导致上层大气部分电离而产生的。电离层上方的大气层也称为磁层，其等离子体密度小于电离层的等离子体密度。磁层外层为行星星际空间，充满来自太阳的带电粒子的辐射，即太阳风。太阳风来自太阳的最外层（日冕），日冕是一种较稀薄但完全电离的等离子体。在星体空间中，等离子体密度小，质量也小，只占宇宙等离体总量的不到百分之一，大部分等离子体都聚集在星体内部。

此外还有人工等离子体，普通的火焰就是密度极小的等离子体，辉光放电也是一种等离子体。氢弹爆炸则是氢同位素氘核等离子体在上亿度的高温下发生的一种不可控核聚变反应。

等离子体成员很多，关系复杂，对人类的生存起着举足轻重的作用， 但对等离子体的了解、研究还刚刚起步，许多问题还没有解决，我们希望科学家能早日揭开物质存在第四态中所包含的谜。