一种新的物质形态——夸克胶子等离子体

进入21世纪以来,随着美国Brookhaven国家实验室的相对论重离子对撞机和欧洲核子中心的大型强子对撞机的相继运行,对于物质深层次状态的认识达到了前所未有的高度。特别是对于夸克胶子等离子体这种新的物质形态的研究得到蓬勃发展,取得很多成就。文章主要介绍：(1)强相互作用和量子色动力学的相结构;(2)夸克胶子等离子体的物理性质;(3)夸克胶子等离子体在重离子碰撞实验中的信号。     

物质的形态

一、导言
我们生活在一个丰富多彩的物质世界中,对物质现象的理解是物理学的根本目的。传统的物质状态指的是气体、液体和固体三种状态,因为人类,当然包括所有的生命,发生的基本前提是水的存在,水的三态早为人类所熟悉。大致说来,传统的固液气三态是依据物质中分子(对一些物质来说是原子)之间空间关系的不同来划分的。固体中的分子之间有固定的空间关系,固体有维持其体积和形状的能力;液体中的分子有一定的短程序,液体有固定的体积,却不能保持其形状; 气体分子间作用力很弱,气体总是充满空间。换个角度思考,传统物质可以根据其中组成单元之间的特征距离x_ij同距离的变化δ_ij 之间的比较来定义。对于气体, 不管分子间距多大,分子的活动空间由限制它的容器的尺寸L 决定,δ_ij≡L;对于固体,则有δ_ij～0,这也是研究固体的力学性质时可以当作弹性体处理的原因。物质第四态等离子体,虽然在自然界中大量存在,如太阳的一些部分、闪电引起的气体放电等,但人们并不知道。人类最早认识到的等离子体是在实验室人工实现的。其实,物质的形态远比这所谓的四态要复杂,宇宙形成初期的物质状态：一些星体内部的物质,烟、雾、泡沫与泥沙等胶体物质,反物质与暗物质等,都无法纳入固液气加等离子体式的物质状态划分,更不用说生命这种能够自修复、自复制的神奇物质体系。本文拟就物质的形态作一个尽可能全面的,因而难免是浮光掠影式的介绍,希望能带给读者关于物质形态的一个粗略轮廓,激发起读者研究物质形态的兴趣。物质世界比我们能想象的要复杂得多,有趣得多,认识物质的形态和形态间的转变为物理学的研究和学习提供了一个非常自然的角度。     

对“场是一种特殊形态的物质”的讨论

对“场是一种特殊形态的物质”的讨论李绍仪（武汉市机械工业学校４３００１０）培养学生的辩证唯物主义观点，既是时代的要求，也是我们教师义不容辞的责任．而物质观又是其基本观点．对中专物理统编教材（陕西三版）中提及的“场是一种特殊形态的物质”，总有些言犹未尽...     

五彩缤纷的物质形态

 “一尺之棰,月取其半,万世不竭。”这是2000多年前春秋时期公孙龙的著名立论。现代科学的发展,正在检验这个立论。这个物质无限可分的思想,也给近代物理学的发展提供了参考。要了解物质的微观运动,就要了解物质的微观结构层次及各层次的粒子运动。众所周知,实体物质是由分子组成,分子是由原子组成。到目前为止,化学上已发现109种元素,数千种同位素。而原子呢,在化学反应里是不能再分的颗粒,但在物理学里,却是可分的。原子是由带正电的原子核和绕核运转的带负电的若干电子所组成。     

黑洞--一种奇异的物质

1概述 黑洞，通常作为一种奇异的天体来介绍，这是因为历史上的理论研究和实际观测都是在天文学的范围内进行的．然而近来物理学家也企图在实验室加速器中把它制造出来；因为从本质上来说，黑洞就是一种物质存在的形式．物质通常以实物和场（电磁场）的形式存在，其中实物是原子分子的集合．或从目前了解的最深的层次来说，它们是由基本粒子组成的，即由夸克、轻子和光子组成．但是黑洞，我们说它是奇异的，是因为它可以说是一种质量的纯粹状态，谈不上有什么内部结构。     

纷繁多姿的物质形态

物质,信赖于其所处的外部条件,实际上是依赖于物质间不同层面上的相互作用,而表现出不同的纷繁多姿的形态。物质的形态为我们研究物理提供了一个便利的门径。此外,宇宙的演化过程也不妨从物质形态溶化的角度加以考试。     

量子关联呈现出一种新的形态

具有三角形几何的一个量子网络显示出非经典的相关性,这些相关性似乎与迄今经Bell测试发现的相关性有根本的不同。     

热是物质的一种运动形式

热是一种特殊的物质,还是物质的一种运动形式?这本来是物理学史上经过长期争论并已经解决的问题。但是,近来出现了不同的看法,有一种观点认为:热是“一种辐射的物质”,即“辐射热”,它和光没有本质区别。并且说:近代物理学的发展为这种观点提供了“有力的论据。”因此,对这个老问题还有深入讨论的必要。     

物质的特殊形态──超微粒

固体材料的超微粒及其聚集体、超聚合物、超弱固体的研究正在开辟材料科学的一个崭新的研究领域［１］．超微粒及其形成物的不寻常的特性,使它们在电子工业、催化剂工业、磁性材料及陶瓷材料等的研制方面越来越引人注目,给理论和实验工作者提出了许多新的课题．由于超微粒在磁性、内部压力、光吸收、热阻和熔点等方面有种种特殊的性质,因而被称为通往二十一世纪的新材料．所谓超微粒是指那些由于粒度变得极小（１—１００ｕ?...     

非晶态物质衍射数据标准化的一种新方法

对干涉函数i(s)进行稍微不同的衰减而得到的两条RDF/r曲线的交点,在径向距离r较小的区域内,应在-4πrρ₀直线。以此为判据检验其他方法得到的标准化因子K,精度可达1％。 关键词：     

黑洞--一种奇异的物质(续)

3黑洞的形成种类及其观测 黑洞按它们的大小不同，可分成三类，其生成方式也相应地不同．     

一种物质磁化演示实验的设计与研究

设计了一个物质磁化的演示实验装置 ,演示了物质在磁场中的磁化现象 ,并通过测量物质在磁场内外的质量差计算磁化率     

一种新型物质结构分析手段———同步辐射XAFS方法

ＸＡＦＳ方法是一种新型物质结构分析手段，近年来已成为非常活跃的学科领域．文章简要介绍了ＸＡＦＳ的物理概念，同步辐射ＸＡＦＳ实验方法的基本原理及实验装置，我国建造的第一个也是目前唯一的同步辐射ＸＡＦＳ实验系统的主要物理参数、运行状况，以及我国ＸＡＦＳ研究工作的进展     

无定形物质中一种新自旋结构的相变理论

关键词：     

玻色-爱因斯坦凝聚——一种新的宏观物质状态

 2001年10月9日,瑞典皇家科学院宣布,2001年诺贝尔物理学奖授予美国国家标准技术研究所与科罗拉多大学的联合天体物理研究所(JILA)39岁的教授康奈尔(E.A.Cornell)和50岁的教授维曼(C.E.Wieman)以及美国麻省理工学院(MIT)43岁的德裔教授凯特勒(W.Ketterle).     

一种高效有机结合态磷肥的多谱学分子形态表征

当前,磷肥不合理施用引发的资源危机和环境问题日益凸显,创制新型磷肥、提高磷肥利用率是保障农业生产、环境安全及可持续发展的关键。鉴于有机结合态磷肥不易被土壤组分固定,在土壤中移动性强,作物有效性高,研发新型有机结合态磷肥有望从根本上突破并解决无机磷肥利用率低的问题。新近,新型有机结合态磷肥的研发方兴未艾,而有机结合态磷肥的赋存形态及其高效机理尚不清楚。基于多种有机结合态磷肥研制及肥效方面的研究成果,选取价格低廉、肥效稳定的淀粉基磷肥,采用液相磷-31核磁共振(P-NMR)技术、同步辐射X射线吸收近边结构谱(XANES)技术在分子层面上对其磷形态进行表征。将供试淀粉基磷肥酶解制成α-极限淀粉糊精,溶解于45%的二甲亚砜,通过液相P-NMR分析发现该磷肥中总磷含量约为5 218 mg·kg-1,与灼烧-比色法测得的结果一致;其中磷主要以有机形态赋存,正磷酸单酯占总磷比例达75.8%。正磷酸二酯含量为17.3%,而无机磷仅占总磷含量的6.9%。另外,通过指纹图谱比对,供试样品磷的K-边XANES谱与植酸磷的谱图极为相似。以上研究结果表明该淀粉基磷肥中磷以正磷酸单酯为主,为深入揭示有机结合态磷肥的高效机制提供了重要依据。     

一种测量物质折射率的新方法—Eu3+离子发射光谱法

本文提出一种利用Eu3+离子发射光谱来测定物质析射率的方法,使可测对象不仅限于晶体和玻璃,而且扩展到粉末样品.用此方法检验几种已知析射率的材料,都得到较好的符合.     

测定物质密度的几种方法

物理实验在物理教学中有着举足轻重的地位 ,它不仅能够激发学生学习物理知识的浓厚兴趣 .探索物质世界奥秘的求知欲 ,巩固已学的物理概念、公式和物理定律 ,更是培养学生动手操作能力和分析、解决实际问题的综合思维能力的重要途径 .随着素质教育的全面推进 ,物理实验在物理教学中显得更为重要 .随着教育改革的深入 ,全面素质教育的推进 ,对学生实验能力的要求越来越高 ,教师只是让学生简单地按照规定的实验操作步骤重复实验 ,已不能满足素质教育的要求 .本文意在抛砖引玉 ,从测物质密度的方法创新上对于拓宽学生的视野给出一点启示 .1　均…     

测量物质密度的两种特殊方法

测量物质密度的常规方法有:一是对规则固体而言,用测长工具测体积,用天平称质量,再根据密度的定义求得;二是对不规则的固体用流体静力法进行测量,流体静力法对液体的密度测量同样适用;三是用比重瓶法测液体和固体的密度.而根据液体内部压强特点利用U型连通器或W型连通器测液体的密度和根据浮力的原理利用悬浮法测固体的密度的方法则不多见,而这种构思新颖、设计巧妙的方法能解决一些特殊物质的密度的测量.下面详细介绍这两种测密度的方法.