玻璃是固體還是液體?先別著急回答!
IT之家8月21日消息 一個很「簡單」的問題,玻璃是固體還是液體?相信了解三態的人都會脫口而出,固體。是的,我們日常可見的「玻璃」物質,都有固定的形態,跟常規理解的「固體物質」並無二致。但是,我們的這個「常識」,似乎並不那麼「真知」。
圖片來自Pixabay
據《科技日報》報道,關於「玻璃」的物質形態的問題,一直困擾著物理學家。並且,權威雜誌《科學》也將「玻璃態物質的本質是什麼」列為125個最具挑戰性的科學前沿問題之一。
從宏觀角度看,玻璃具有形狀和硬度,這是固體物質的一般屬性。但是,從微觀角度來看,玻璃內部的原子排列卻是無序的,這個跟液體的的屬性相一致。也就是說,玻璃表面上是一種固體物質,實際上兼具固體和液體的屬性。
有專家認為,自然界中的固體物質,按照其微觀結構的特點,可大致分為兩類:一類為晶態固體,其構成粒子排列整齊有序;另一類為非晶態固體,其構成粒子排列混亂無序。按照這個邏輯,玻璃就是一種典型的非晶態固體。
近日,中國科學院物理研究所汪衛華院士在接受科技日報記者採訪時解釋,實際上,玻璃是原子運動得很慢的液體。只是玻璃裡面的原子移動極其緩慢,要比「常規」液體中原子運動慢20-30個量級。就如現實生活中的火箭和蝸牛,「常規」液體的原子運動比火箭還要快,而玻璃中的原子運動則比蝸牛還要慢。
此外,美國科學家菲利普·吉布斯在《玻璃是固體還是液體?》一文中也指出,從分子動力學和熱力學的角度來說,玻璃可以看成是高黏度的液體,是無定形固體,或是既不是液體也不是固體的另一態。
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