物質(zhì)的第四種形態(tài)

　　宇宙中物質(zhì)的存在形態(tài)有幾種?
　　中國先秦時期的《管子·四時》用木、火、土、金、水解釋萬物的盛衰消長。古希臘哲學(xué)家恩培多克勒則認(rèn)為世界是由土、水、氣、火4種基本物質(zhì)構(gòu)成。不過，按照現(xiàn)代科學(xué)家的觀點，物質(zhì)形態(tài)包括固體、液體和氣體，還有……還有什么?別猶豫，物質(zhì)的第四種形態(tài)是什么?這種問題就像叫出張三、李四、王麻子之類的名字一樣容易。宇宙的百分之九十九由這種物質(zhì)組成，地球被這種物質(zhì)包圍著。北極光是這種物質(zhì)的一個可愛實例，閃電亦是如此。太陽也是由這種物質(zhì)構(gòu)成的。
　　你猜測說是“火”!至少這種思路是對的，答案是等離子體。也許這個結(jié)果令人掃興。等離子體是一種原子被離子化——也就是說原子被剝奪電子——的氣體。所以，等離子體的磁場和電場劇烈而無規(guī)律地往復(fù)運動，改變著它們的環(huán)境。隨著環(huán)境的變化，等離子體也發(fā)生變化，一刻不停地跳著作用力和反作用力的舞蹈。等離子體主要有低溫等離子體、高溫等離子體(也稱聚變等離子體)、空間和天體等離子體以及固體等離子體。美國加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校有一間龐大的地下實驗室，沃爾特·格克勒曼就在這里研究等離子體，他說：“等離子體有自己的生活。”
　　早在19世紀(jì)末的時候，英國人威廉·克魯克斯爵士就描述過離子化氣體。但是直到1928年，美國化學(xué)家歐文·朗繆爾才把這種氣體命名為等離子體。名字只是順便一提，格克勒曼和其他科學(xué)家仍然在研究等離子體以其獨特方式活動的根本原因。或許，這就是等離子體作為一種完全合格的物質(zhì)形態(tài)從來沒有獲得應(yīng)有尊重的原因。不過，這種情況有可能發(fā)生改變。當(dāng)然這并不是因為英國國防部信息局的科學(xué)家認(rèn)為神秘的UFO是等離子體在作怪。
　　等離子體可能是新能源的關(guān)鍵所在。太陽核心就是一個密度超過鉛的等離子體，其溫度高達到1500萬攝氏度，所以原子核發(fā)生聚變并且釋放出巨大能量。科學(xué)家們多少年來一直在試圖模擬太陽原子聚變的壯舉，建造了能把等離子體加熱到極高溫度的反應(yīng)堆。迄今為止，反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量還遠遠沒有超過加入的能量，因此建造更大的反應(yīng)堆勢在必行。
　　盡管如此，等離子體的使用正在如火如荼地迅猛發(fā)展。將來火箭的動力可能是被高度加速的等離子體薄束。低溫等離子體在許多工業(yè)操作中必不可少，例如用于蝕刻計算機芯片表面記錄信息的凹槽。等離子體還可增強免洗尿布纖維的吸水性，讓墨水文字牢牢粘在各類塑料包裝袋上。
　　等離子體在醫(yī)療方面也有廣闊的應(yīng)用前景。美國弗吉尼亞州奧多明尼昂大學(xué)的物理學(xué)家穆尼爾·拉魯斯開發(fā)出一種能發(fā)射小束低溫等離子體的筆。這種筆可以給在通常情況下加熱會損壞的設(shè)備消毒。此類發(fā)明甚至可以用于人體傷口的消毒，通過破壞細(xì)胞壁來殺滅細(xì)菌，同時不會對別的細(xì)胞壁造成傷害。此外，等離子體還能用于治療牙病。美國科學(xué)家研制出一種手持“等離子體針”，通過電離氦氣形成一個非常小的低溫等離子場，從而殺死導(dǎo)致牙內(nèi)產(chǎn)生空洞的鏈球細(xì)菌。而在此之前，所有漱口液都不能徹底消滅口腔內(nèi)的有害細(xì)菌。
　　等離子體還可用于環(huán)境保護。中國科學(xué)家不久前建成第一套化工固體危險廢物的等離子體裂解設(shè)備。這套裝置采用等離子體焚燒工藝，主體是一個等離子體爐，可以瞬間高溫處理多氯聯(lián)苯等高危險性廢棄物，不產(chǎn)生二惡英等劇毒物質(zhì)，而且處理廢棄物的成本十分低廉。
　　我們對等離子體的研究和探索還有十分漫長的路要走。拉魯斯說他上高中的時候從來沒有聽說過等離子體。但是這種物質(zhì)在宇宙中如此之多，而且潛在用途如此之廣，所以他預(yù)言說總有一天每個人都會知道等離子體是第四種物質(zhì)形