你知道嗎--現代科學中的100個問題

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塊可見物質（或者說“晶體”）的整個形狀取決於原子的排列。對於在一系列給定條件下的任何給定的物質來說，原子排列是固定的，因此晶體總是具有確定的形狀。

固體物質從本質上說幾乎總是晶體，即使它們看起來並不像是那樣。我們知道，要形成一種理想的晶體，最好從處於溶液狀態的純物質著手（這樣，外來的原子就不會滑入和打亂排列）。溶液應該緩慢地冷卻，以便讓原子有時間排成陣列。

在自然界往往存在著由幾種物質組成的混合物，因此，我們最後得到的，是互相推撞和互相擁擠的幾種不同的晶體。不僅如此，如果冷卻非常快，那麼，就會有許多晶體開始形成，以致其中任何一個晶體都沒有機會生長到超過顯微的大小，這些晶體各取各的方向，因此沒有確定的形狀。

因此，在自然界，我們很少能看到足夠大的清澈的晶體。

通常我們所遇到的，是一些不規則的物質碎塊，它們是由我們未察覺到的微晶體構成的。

有一些固體物質不是結晶狀的，因此不真正是固體。玻璃就是一個例子。液態玻璃是很有粘性的，因此它的離子就難以運動，也難以排成有序陣列。當玻璃冷卻時，離子運動得越來越慢，最後完全停止運動，停在哪兒就將它們的位置保持在那兒。

在這種情況下不存在有規則的排列，因此，“固態”玻璃實際上是一種“超冷的液體”。玻璃可以是硬的，摸起來像是固體，但是它沒有晶體結構，而且，它沒有明顯的熔點，這是它最致命的弱點。所以，“固態”玻璃在加熱時就只是逐漸軟化而已。

第85節

關於這個問題，最簡單的回答是每種東西都能壓縮。

事實上，壓縮氣態物質比壓縮其他任何形態的物質要容易得多。那是因為氣體是由相距很遠的分子所組成的。例如，在普通的空氣中，實際分子所佔的空間大約是整個體積的千分之一。

在壓縮某一氣體時，僅僅需要克服分子本身的無規則運動所形成的擴張傾向，將它們更緊密地推壓到一起，把分子之間的一些空處擠出，用人的肌肉力量就能夠容易地做到這一點。例如，當你擠壓一個氣球時，你就是在對空氣進行壓縮。

就液體和固體而言，組成它們的原子和分子只是近於互相接觸。藉助於每個原子外層區域中的電子的相互斥力，這些原子和分子不再進一步靠攏。這表示液體和固體分子的抗壓力比氣體中分子運動的抗壓力要強得多。5米5花5書5庫5&nbsp；www。7mihua。com

這意味著人的肌肉不能再做壓縮液體和固體的工作，至少沒有明顯的效果。

假定你把一定量的水倒入一個上邊開口的剛性容器裡，並把一個密閉的活塞裝入開口內，使它與水面接觸。如果你用全力把活塞往下壓，你就會發現，它不會明顯地移動。由於這個原因，人們常說，水是“不可壓縮的”，而且它的體積不能夠擠得更小。

其實並不是這樣。當你把活塞向下推時，你確實壓縮了水，但壓縮的程度不能測量出來。如果能夠施加比人的肌肉大得多的壓力，那麼，水的體積或者任何其他液體或固體的體積的減小量，就會大到能夠測量出來的程度。例如用每平方厘米1。1噸重的力量壓縮100升的水，它的體積就會縮小為96升。隨著壓力的進一步增加，體積就會進一步縮小。在這種壓縮力下，可以說，電子越來越靠近原子核了。

如果壓力更大，比如說，壓力相當於在巨大引力作用下成千上萬公里厚的物質堆積起來的重量時，靜電排斥力就會完全不起作用。電子就不能在軌道上圍繞著原子核運動，而會被推開。然後物質就由不帶電子的原子核組成，而電子則飛來飛去作無規則的運動。

原子核比原子小得多，因此，這種“退化的物質”大部分還是空的。地球中心的壓力或者甚至木星中心的壓力都不足以形成退化物質，但是在太陽的中心有退化物質。

一個完全由退化物質構成的恆星，可以像太陽那樣重，但是體積卻不比地球大。這就是一個“白矮星”。它能夠在它自己的重力下進一步地壓縮，直到它由互相接觸的中子所組成。這樣一個“中子星”能夠具有太陽的全部質量，但被壓縮成直徑為十幾公里的球體。

天文學家認為，它還能夠進一步地壓縮，直到變成體積為零的“黑洞”。

第86節

當我們看到一種金屬的時候，大家都知道它是金屬，因為金屬有一些不平常的性質。當金屬表面光滑時，它們反射光的效率很