趣味探索訊 在我們這個大千世界裏,物質基本形態一般爲氣態,固態和液態,實在再也想不出其它形態了。一般來說,一種物質在某個時候只能爲一種形態,要麼氣態,要麼固態,要麼就液態。不過今天科學家稱:一種物質竟同時存在着兩種形態,固態和液態。

  這到底是什麼樣一種物質呢?估計有人都已經迫不急待了。來自愛丁堡大學的物理學家安德烈亞斯赫爾曼在國家地理雜誌上表示,這種物質就是一種常規的金屬鉀。只需對其施加極壓和極端溫度,它可出現兩種形態,既堅實又熔化。

  物理學家安德烈亞斯赫爾曼比喻,這就像是一個裝滿水的海綿在滴水,但海綿也是用水製成的。在自然界中,鉀是一種簡單物質,它具有固體形態。但是當遇到極端條件時,簡單金屬就會發生奇怪的事情。比如,導電金屬鈉在高壓下成爲絕緣體,鋰在高壓和低溫下成爲超導體。

  在自然狀態下,鉀原子形成一個複雜排列,在一個正方形中有五個原子管,四個在角落,一個在中間,並且它們之間存在着鏈條。不過當被加熱時,鏈條會消失,研究人員稱之爲“鏈熔化轉變”。鉀鏈的消失從有序狀態轉變爲無序狀態。

  爲了更加仔細地觀察到底發生了什麼,研究人員使用強大計算機模擬來觀極端條件下20000個鉀原子的行爲。當壓力和溫度足夠大時,當到達2到4千兆帕斯卡,鉀原子依然排列整齊,鉀鏈仍然相連。當溫度達到400到800開爾文時,它們仍然是有序固體,但鉀鏈則被融化成無序液態。

  研究團隊將這種新狀態稱爲“鏈熔融階段”,科學家赫爾曼表示,鉀是最簡單金屬之一,但如果你擠壓它,它會形成非常複雜結構。形成一種不尋常但較穩定的狀態,即部分固體和部分液體,未來鉀的新狀態將有各種各樣的應用。該研究將在PNAS上發表。更有趣的科學探索內容請關注唯一微信公衆號:有趣探索

  作者:天涯

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