光和火是以什么态存在的?

导读:光和火是以什么态存在的?看看大家怎么说。

1、首先物体并非只分为固态,液态和气态,这三种形态只是我们经常看到的物质存在方式,除了这三种形态,还有等离子态,超临界态,超固态还有中子态!

而火就属于等离子态!

我们知道,当物体的温度升高时,组成物体的原子内部结构就开始变得不稳定,温度高到一定程度,组成原子的电子和原子核就相互脱离,不受约束,成为等离子态,这种形态就像一锅“粒子浆”,电子和原子核不受彼此束缚没有目的地游离着,不像正常的原子那样很有规律,电子与原子核是一个整体!

自由的电子在吸收能量后,会出现能级跃迁(从低能级到高能级),这个过程中就是释放出光,而我们见到的火焰就是飘忽不定的光,也可以认为是能量!

而光本身是电磁波,也是能量的传递方式,光子也被称为光量子,是能量的基本单位,它不可再分,所以光不属于任何形态,光具有波粒二象性,也是基本的粒子,而粒子的组合表现出来的就是物质的具体形态!

我们生活中见到的大部分光都是通过电子能级跃迁而产生的,能级跃迁的过程中会激发出能量,这种能量就是以光子的形式向外辐射!

2、固、液、气三态大家都很熟悉,但它们并不是所有可能的物质形态。比如说,火就是等离子态,而光子则比较特殊,后面再做详述。

气体在高温、强电场的情况下,会被电离,形成带电荷的分离的粒子,故谓之「等离子体」。既然带电,那么在电场下就会被偏转,事实上也确实如此:

可以看到,火焰被两边的带电极板吸引,分成两股(图中可能只能看清一股,但实际确实有两股)。如果是一般的气体,那在这种电压下,是不会被吸引的。

然后再来说说光子,前面有人说光子不适合用物质态来描述,其实并不严谨。因为如果用光子气来描述光子,是可以用统计力学做分析,然后得到很精确的推论的。用气体来看光子,还有一个原因,那就是如果用粒子的视角看光子,那么封闭的光子系统是与理想气体几乎一样的。而且光子气的性质也与气体类似,在理论上也有压强、温度、熵等概念。

3、

一般情况下,燃烧是可燃物体和氧气的化学反应。比如氢气和氧燃烧,碳和氧燃烧。

物质温度达到一定程度,其原子核外的电子会吸收能量而游离出去,导致原子失去电子而呈现正电性,其与带负电的电子组成的集体,这个集体整体成电中性,也就是等离子体。

你可能会问,原子不也是电中性吗?这和等离子体有什么区别?

原子的电中性是原子内部的电中和,因为原子核和电子电性抵消。等离子体是原子中电子脱离出来了,导致原子内部电中性失衡,并呈现正电,游离出来的电子和带正电的原子组成粒子浆,这个粒子浆就是等离子体。

由于游离出来的电子不再受到原子的束缚,所以电子具有极大的流动性,受热就会辐射光子。流动性的电子辐射出的光子也就呈现出混乱状态,所以我们看到的火焰就是飘忽不定的光。

火焰的本质就是化学反应产生的现象而已。光是光量子,是不可再分的能量,具有波粒二象性。问光属于什么物质形态,就相当问沙子属于哪一种建筑类型一样。沙子被不同的建筑师使用后才会形成不同的建造风格。

/4、物质当然不仅仅只有三态,而是有很多态,比如超导态,等离子态,光子气体等等。

你说的光就属于光子气体,而你说的火基本上可以认为是等离子态。不过其实我也很奇怪为什么在中学课本中不给大家介绍一下火与闪电这样的基本的等离子体状态,我们国家的教材还是比较传统的,其实我觉得在中学里是可以多讲点生活常识的。

我们在中学的时候说的固态、液态、气态那是最基础的知识,并不是最全的,比如黑洞属于什么态?黑洞就属于黑洞态。

5、延伸阅读:

引力是一种时空性质,对一切有质量的物体产生作用。

引力波是一种时空涟漪。

电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波,是以波动的形式传播的电磁场,具有波粒二象性。电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电磁场。电磁波在真空中速率固定,速度为光速。见麦克斯韦方程组。

电磁力是电荷、电流在电磁场中所受力的总称。也有称载流导体在磁场中受的力为电磁力,而称静止电荷在静电场中受的力为静电力。

上面是关于引力和电磁李的相关基本定义。从探测引力波的过程,我们可以得到引力波有两个个非常重要的特点。

1.引力波应变效应,即当一个引力波通过一个观测者的时候,因为应变(strain)效应,观测者就会发现这个时候时空被扭曲。当引力波通过的时候,物体之间的距离就会发生有节奏的增加和减少,这个频率对应于这个引力波的频率。这种效应的强度与产生引力波源之间距离成反比。人类就是靠这种效应测到的引力波!

2、引力波能够几乎不受任何介质阻挡的穿过行进途中的天体。

以上两个特点是电磁波所不具有的特点。比如说电磁波在行进过程中会被星际物质所影响。最常见的例子,就是太阳光,紫外线可以被云层反射,吸收等等。

而且最最重要的一点是引力,引力场都是时空性质。引力波是时空涟漪。而电磁力,电磁波,电磁场不是时空性质,电磁力是时空中的一种基本力,一种电磁现象。

所以我说引力是宇宙中最根本的力!说引力不是基本力的观点是错误的。比如韦尔兰德引力假说,就认为引力不是基本力,是突发力。

综合上面的观点,显然引力波不会与电磁波发生纠缠和作用。也不会和电磁场发生纠缠和作用。

可是有的同学这时候不服气了,站起来问了一个问题:光是一种电磁波,可以被大质量物体偏转。甚至在黑洞附近,光是无法逃逸的。这不就是引力使得电磁波偏转吗?不就是引力对电磁波有作用吗?那么引力波和电磁波不也会发生作用吗?

首先是这样的,引力波和引力是两个概念。引力是一种时空性质。引力波是时空的涟漪,说白了就是时空剧烈震荡的表现,不是一种性质。

性质是与生俱来的,不管什么条件,什么环境下都存在。引力波出现和表现是需要条件的,对于它的探测更是难上加难。所以引力波和电磁波是不发上纠缠和作用的。

接着来回答引力和电磁波有纠缠和作用吗? 这个时候上面的问题就变的严肃起来了,任谁都不敢忽略这个问题。

理论上可以这样说,任何温度在绝对零度以上的物体都向外辐射电磁波。电磁波是由一些基本粒子组成的,有质量。以光来说,光是一种电磁波,光也是一种质量波。

那么大质量天体使得光偏转,是引力对质量波作用,还是对电磁波作用?

答案是这样的:引力是一种时空性质,对凡是有质量的物体都起作用。那么光有质量,引力自然就使得光偏转了。也就是说引力不认识你是谁,什么电磁波,水波,声波等等,它不管你是什么,只要你携带能量,携带物质就会对你产生引力作用。

可是这位同学还是不解:虽然它对质量产生作用,可是这些质量波就是电磁波啊。电磁波也明显在引力的作用下偏转了。

答案继续:引力是对质量产生引力作用,不对物质的电磁性质产生作用。如果对电磁场,电磁波的性质产生纠缠和作用,那么电磁波理论就需要修改。

我不知道这样解释,大家明白了没有。还有一点,估计有的朋友会迷糊。

我说引力是时空的性质,时空又是一种能量时空。也就是凡是具有能量的物质就会有引力作用。

现在又说凡是具有能量的物质就会有辐射。然后引力也不与电磁波,电磁场发生作用。那么会不会引力其实也是一种电磁波?

这个问题是对我前面的章节,一个朋友的疑问。确实是一个值得思考的问题。任何物体具有引力,任何物体又具有温度,具有的温度任何物体又会辐射电磁波。

但两者不是一种东西,是有本质区别的。引力是引力,电磁是电磁。

【引力】是时空性质,是最根本的。【电磁现象】是物质性质。时空是由时间,物质,空间构成。 而单纯的物质,只能说受时间,空间的影响。

还有现实中通过很多的实验,我就能从经验上就知道两种力是不同的力。

比如根据与场源的关系,电磁波可以分为束缚电磁波与自由电磁波两种。束缚电磁波主要集中在场源附近,以感应场的形式存在。它的能量不仅在电能与磁能两种形式之间转换,也在场源和周围空间之间转换,但没有功率向远处传播。

自由电磁波的能量能够脱离场源,以电磁波的形式向远处传播,其电磁场称为辐射场。在场源附近,束缚电磁波的能量远大于自由电磁波的能量,而在远离场源的地方,后者的能量远大于前者。

电磁辐射与场源的频率有关,当产生电磁波的振荡源的频率提高到使其波长可与天线(辐射器)的尺寸相比拟时,辐射能量就显著增长。辐射的强弱还与波源的形状及分布有关。感应场的范围与波长有关。

而引力没有这些七七八八限制,引力场也不会分近场,远场。你也不能拿一把铁屑来展示引力场的样子。更不会出现南极,北极之说。所以两者不一样的东西。

还有一点要给大家补充,只要带有质量的物体就会发生引力作用。就意味着电磁波和电磁波是会发生引力作用。只是这种作用微乎其微。在量子力学领域一般忽略不计。

以上内容就是关于引力,引力波和电磁波的关系和理论内容。

摘自独立学者,诗人,作家,国学起名师灵遁者物理宇宙科普书籍《变化》第三十二章

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