《星球大戰》影片中，由人工特效合成的光劍無堅不摧。電影中的光劍由劍柄和劍身組成，其中光劍的劍身可不是普通的激光，那它是什麼呢？這就涉及到了物質的狀態，在“固態、液態、氣態”三種狀態之外，還有奇異的物質第四態，它就是等離子態。那麼，等離子態究竟是什麼呢？
什麼是等離子態？
通常情況下，當我們把固態冰加熱到一定程度，它就會變成液態的水；繼續升高溫度，液態的水會變成氣態；如果溫度繼續不斷升高，氣體將會發生怎樣的變化呢？科學家告訴我們，這時構成分子的原子發生分離，形成為獨立的原子，我們稱這種過程為氣體中分子的離解。如果再進一步升高溫度，原子中的電子就會從原子中剝離出來，分離為獨立的帶正電荷的原子核和帶負電荷的電子，這個過程稱為原子的電離。電離過程的發生，形成了等離子。當電離過程頻繁發生，使電子和陽離子的濃度達到一定的數值時，物質的狀態也就發生了根本的變化，它的性質也變得與氣體完全不同。為區別於固體、液體和氣體這三種狀態，我們稱物質的這種狀態為物質的第四態，又稱等離子態。
等離子態有哪些特點？
等離子態下的物質具有類似於氣態的性質，比如良好的流動性和擴散性。但是，由於等離子體的基本組成粒子是離子和電子，因此，它也具有許多區別於氣態的性質，比如良好的導電性、導熱性。特別是等離子體因為具有磁場和電場，移動便不固定了，隨著環境的改變等離子體也會發生變化。
等離子體的“雙重人格”——“冷”和“熱”
《星球大戰》中人物使用的光劍武器的劍身便是受磁約束的等離子體。電影中的光劍只有在使用的時候才會消耗能量，堪稱霸道的“熱”兵器；在沒有使用時不會釋放能量，因此平時又是一把“冷”劍。空間中的等離子體確實也有“冷”和“熱”之分。等離子體是由離子和電子組成，二者的速度就決定了等離子體的溫度，所以便有了高溫等離子體和低溫等離子體。太陽就是高溫等離子體，低溫等離子體在常溫下就能存在。
等離子體離我們遙遠嗎？
其實，等離子體就在我們身邊，日常生活中有很多等離子態的物質。比如：在日光燈和霓虹燈的燈管裡，在炫目的白熾電弧裡，都能尋得其真身。此外，在地球周圍的電離層、極光和流星的尾巴里，也能找到奇異的等離子體。
等離子體有什麼用處？
等離子體技術在機械加工、表面處理等工藝上應用廣泛，是新興的並且前途光明的工業技術。其中，低溫等離子體更是用處多多，比如：低溫等離子體誘變育種技術、低溫等離子體滅菌消毒技術；在處理印染廢水、醫療廢水等方面，顯示出較好的應用前景；在降解抗生素方面，低溫等離子體也有良好效果。總之，它的用途非常廣泛。
文章轉自：科普中國-科學原理一點通
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