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【超越三态的存在,火焰,到底是一种什么东西?】

文|科普小助君
在大自然中存在很多非常奇妙的事物 , 有些我们能够理解 , 但有些却远远超乎人们的常识 。 在科学大厦已经高耸入云的今天 , 对于自然界的认知 , 普通人的知识已经相当丰富 。 比如几乎每一个人都知道大自然的物体当中存在三种形态 , 固态 , 液态和气态 。
但是你有没有考虑过 , 难道在大自然当中真的就只存在这三种形态吗?
比如说火焰 。
日常生活当中 , 火焰几乎无处不在 , 小到一个打火机 , 大到一场火灾 。
那么火焰是什么形态呢?
我们知道固态的物体具有一定的硬度 , 能够清晰地触摸到 。 而液态的物体具有很强的延展性 , 触感比之固态就要弱上不少 。 至于气态 , 除了能够用肉眼看到之外 , 用双手根本就无法触摸到 。
对照自然界这三种形态 , 我们来看一看火焰 。 首先火焰我们能够用眼睛看到 , 其次 , 火焰也无法用双手触摸到 , 这不符合固态也不符合液态的特征 。
那么火焰是不是就属于气态?
气态的物体存在一个特殊的形式 , 那就是没有固定且持久的姿态 。 火焰很显然不太符合这种情况 , 因为当火焰开始燃烧的时候 , 肉眼能够清晰看到它是存在一个固定形态的 。
其实物体的三种状态 , 对于普通人理解整个世界 , 已经足够了 , 但对于科学家来说却是远远不够的 。 像火焰这样的存在 , 在自然界中又被称作是第四种 , 形态名叫超气态 , 介于气态和不是气态之间 。 而且火焰存在的形式也和一般的物体不一样 , 它是以等离子体的形态出现的 。
什么叫等离子?
通常情况下 , 我们所见到的物质都是由分子和原子构成的 。 当物质的温度达到一定程度之后 , 分子中的核外电子吸收能量 , 摆脱原子核的束缚 , 从而形成自由电子 , 物质的构成部分也就变成了自由电子和带电粒子 。 在这种情况下 , 物质的存在形式都被称作是等离子体 。
其实在自然界中除了火焰还有很多等离子体的形态 , 比如说天空中划过的闪电 , 以及在南北两极独一无二的风景极光 。 搞清楚了火焰的状态 , 那我们就来看看火焰到底是一种什么样的东西?
从现代科学的角度来看 , 火焰是物质燃烧过程中所产生的强烈氧化反应 , 其能量以光和热的方式释放 。 换句话说 , 火焰其实是一种能量的存在模式 , 本质上它是由氢碳氧以及其他物质混合而成的 。 不过与大部分人认知不同的是 , 火焰其实是有重量的 。 只不过它的重量相对于一般固态物体要轻得多 , 并且还会受到地球重力的影响 。
另外值得一提的是 , 不同物体燃烧时产生的火焰也是不一样的 , 不同的火焰颜色往往意味着火焰的构成部分是不一样的 。 换句话说 , 火焰就像是一个多面体 。 不同的物质能够构成不同的火焰 , 而不同的火焰则代表着它所蕴含能量大小的不同 。 正是因为它的独特 , 才会给人类带来方便以及无法言说的魅力 。
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