宇宙物質的主角——等離子

等離子的真身

現在我們重點介紹一下物質的第四種狀態——等離子體。
不同的能量水平會造成不同的物質狀態。例如，你有一些固體（比如冰塊），如果加熱它，固體就會熔化，變成液體。如果繼續加熱，液體會慢慢蒸發，轉化為氣體。
如果繼續向這種氣體提供能量，當溫度足夠高時，這種氣體將被電離，即外層電子會擺脫原子核的束縛，成為自由電子。這時物質就變成了由帶正電的原子核、帶負電的電子以及未電離的中性粒子組成的一團均勻的“漿糊”，人們戲稱它為“離子漿”。這些離子漿中正負電荷總量相等，因此，它是近似電中性的，所以就叫等離子體。除了加熱氣體能產生等離子體外，外加電流也可以激發電子擺脫原子核的束縛，產生等離子體。
雖然等離子體來源于氣體的電離，但它的性質與氣體的性質*不同，因此，等離子體被認為是一種新的物質狀態。例如，兩者的導電性不同，氣體的導電能力非常差，屬于絕緣體。但等離子體包含大量的自由電子，因此，等離子體的導電性*。
等離子體的導電性體現在閃電中。雷雨天，云層間的相互摩擦使不同的云層帶有不同的電，有些帶有大量的正電，有些帶有大量的負電，隨著電荷的積累，空氣被電離形成等離子體，云層間形成電流的通路。閃電（電流）出現的位置，就是等離子所在的位置。

宇宙物質的主角——等離子

目前，等離子體在我們的生活中有許多的應用，比如熒光燈。熒光燈的燈管中有氬氣和少量的水銀（金屬汞），電流會將燈管中的氣體電離，變成等離子體，這些等離子體再和涂在燈管壁上的熒光劑作用，產生燈光。除了光電制造行業，等離子還被應用于化纖及紡織、汽車制造和塑料橡膠等行業。
等離子體大的應用前景之一是受控熱核聚變，即在可控制的情況下，使原子融合，并釋放大量的能量。受控熱核聚變可以為我們提供新的可再生能源，但該技術的實現十分困難。首先，等離子體必須被加熱到1億攝氏度，才能發生聚變；其次，熱等離子體非常不穩定，且不喜歡呆在一個固定的位置，難以被控制和利用。隨著研究的深入，未來我們一定能更加了解物質的第四種狀態。