中国古代有五行之说,金木水火土。假设问你,这5个中有一个彻底不同于别的4个,你会选哪一个呢?依据不同的规范或许有不同的答案,可是,假如就最实质的差异和物质存在的状况来看,那必定是一个常见却又很少有人知道它是什么的物质:火。
首要,金、木、水、土都是看得见并且摸得着的东西。可是火只存在于人的视觉上,并不能摸着。并且火只能依附于其他物质而存在,你不或许凭空出现一团火焰而没有一点物质作为载体。举个比如,火柴的火因为有红磷,煤气灶会发生火因为有煤气等等。这跟物理上的另一个概念——“力”很类似,不能够脱离实践物体而存在。可是二者也不同,因为火是实践存在的物质。
科学家为此也疑问了几百年,它不是固态、气态,更不是液态,它是自然界的第4种物质状况组成的——等离子态。可是这个定论得出现已是很晚的时刻了,因为1879年英国物理学家Sir William Crookes才确认等离子态是第4种物质状况。火焰是物质焚烧发生的光和热,是能量的一种,必须有可燃物、到达燃点、氧化剂并存才干生火,三者缺任何一者就不能生火。
当然,上面关于火更精确的解说是:火焰的主要成分是高温气体(中性气体分子),加上电离度远小于0.01的弱电离非平衡等离子体。固体或液体焚烧有火焰的都是先气化,不能气化的例如镁焚烧,是没有火焰的。火有重力吗?答案是有的,因为火在无重力太空舱中的形状是球状的,它的形状遭到重力的影响。
初中化学中界说火是物质焚烧过程中发生的发热发光的现象,那么又做怎么解说呢?那是因为初中化学是从微观现象来解说火,而现代物理在进入研讨微观范畴之后更重视从微观粒子视点解说现象。从微观界说的物质上来说,火是物质,因为从哲学的微观界说上来说,物质的状况也是物质,物质和状况并不矛盾。
这儿粗略地介绍一下等离子体。物质由分子构成,分子由原子构成,原子由带正电的原子核和环绕它的带负电的电子构成。当被加热到足够高的温度、遭到短波长的电磁波激起、遭到电子束的炮击或其他原因,外层电子得到能量,脱节原子核的库仑力捆绑成为自由电子。这时,物质就变成了由带正电的原子核和带负电的电子组成的、一团均匀的“浆糊”,因而人们戏称它为离子浆,这些离子浆中正负电荷总量持平,因而它是近似电中性的,所以就叫等离子体。
人类对火和焚烧现象的实践经验,至少也有50年前以上的前史。因为雷雨闪电或许是其他原因,人类学会利用火现已走上了文明之路,与动物区别开来。古代除了日子需求上利用火以外,与火打交道最亲近的便是炼金术士。他们都以为火是全部事物中最活泼最活泼,最能动最简单改变的东西,全世界都在烈火中永久不息的变化着。因为知道水平和科学技术水平的约束,其时的人们不或许进一步探求出货的实质。
火与焚烧这一化学现象密不可分。1774年法国化学家拉瓦锡提出焚烧的氧学说,大约100年间,欧洲从前流传着一种燃素说,并且居控制位置。达芬·奇注意到焚烧现象与空气的存在有必要的联络。1664年物理学家胡克以为火焰是引起化学作用的混合气体。但他依然信任焚烧时有所谓的焚烧性“硫素”放出。英国闻名化学家波义尔既对立把火看成是热、干两种原形的化身,也对立炼金术士把火看成是从物体中分离出来的奥秘观念。他以为火是实实在在的,由具有分量的“火微粒”所构成的物质元素。
古希腊有个盗天火的故事,说普罗米修斯为了不让人类处于漆黑之中和蛮荒之中,就偷盗众神之王宙斯的天火于世,成果永世被软禁的山崖上受秃鹰啄肉。这表现了古代西方人对火的敬重,可以说没有火也就没有了人类的文明,至少吃熟食是困难的。
科学的探究总是好事多磨的,并且今日的真理也或许被明日的试验推翻。人类的知道便是在不断的试错中建立起来,发展壮大的,并且不知道的鸿沟还渐渐的变大。火——这个“了解的陌生人”,下次当你和朋友用火或许看到火时,就可以问他火是啥东西,然后骄傲地答复:中性气体加上一小部分等离子态啦。