
一剪閑愁:
看不懂
笑嘻嘻吃酒:
雙月得說(shuō)明一下。
雙月:
這是英俄科學(xué)家宣稱可能已找到計(jì)算液體最小可能粘度的方程式,據(jù)稱是流體力學(xué)重大突破,論文我還在看,作者認(rèn)為自己這個(gè)研究是自然界低能物理的一個(gè)極限,有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
笑嘻嘻吃酒:
最小丶液體?液體的界定呢?液體固體氣體的界定,我挺亂的好像。
雙月:
最小可能粘度,受到任意小的剪切力就可以變形的物質(zhì)就是流體,流體分液體和氣體。區(qū)分它們的方式,就是氣體能夠充滿任意的空間,而液體具有一定的體積。通常,液體是一種不可壓縮流體,而氣體可壓縮。更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋磉_(dá)是加上“有一定體積”和“不能充滿密閉容器”這個(gè)條件。
笑嘻嘻吃酒:
哦,這個(gè)講得很確定,玻璃也算液體吧?好像哪里有這么講過(guò),固液氣的分類很牛頓。
雙月:
玻璃比較復(fù)雜。玻璃是原子運(yùn)動(dòng)的很慢的液體,從原子尺度上來(lái)看,液體的原子不停地在動(dòng)。然而玻璃里面的原子移動(dòng)極其緩慢,要比我們一般說(shuō)的液體中的原子運(yùn)動(dòng)慢20—30個(gè)量級(jí)。
笑嘻嘻吃酒:
如果時(shí)間尺度足夠大,任意小的力量也能分割固體吧?冷焊現(xiàn)象可以為例證。
雙月:
但從分子動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)來(lái)說(shuō),玻璃其實(shí)也可以同時(shí)被看作高粘度的液體以及無(wú)定形的固體。
關(guān)于玻璃是怎樣流動(dòng)的,還是凝聚態(tài)物理和材料科學(xué)的未解之謎,所以雖然有幾個(gè)猜想,但并沒(méi)有給出定論。
笑嘻嘻吃酒:
所以我一直對(duì)固液氣的定義挺混亂的。
雙月:
其實(shí)在某些科學(xué)或工程標(biāo)準(zhǔn)下區(qū)分液體還是固體的標(biāo)準(zhǔn)就是看有沒(méi)有結(jié)晶,玻璃是沒(méi)有結(jié)晶的,所有固體都是有結(jié)晶的。所以松香、石蠟、橡皮泥也是液體。
笑嘻嘻吃酒:
密封容器中的固體液體,一樣能在空間里彌散一定程度的原子。這與氣體只有程度差異。如果以結(jié)晶與否認(rèn)識(shí)差別,也就是分子結(jié)構(gòu)問(wèn)題吧。
雙月:
但我們又有“非晶態(tài)固體”這個(gè)說(shuō)法,所以全看定義了。你可以把玻璃理解為一種即非固體也非液體的中間狀態(tài),還有一個(gè)很不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拿枋霾AУ脑~,叫“過(guò)冷液體”。一些人認(rèn)為玻璃實(shí)際上是一種過(guò)冷的液體,因?yàn)樗鋮s時(shí)不存在一級(jí)相變。
笑嘻嘻吃酒:
三體的概念恐怕是障礙而非工具,太粗疏了。
雙月:
但在過(guò)冷的液態(tài)和玻璃態(tài)之間有一個(gè)二階轉(zhuǎn)變,所以還是可以區(qū)分的,因而這個(gè)表述并不嚴(yán)謹(jǐn)。我們最早認(rèn)知固態(tài)物質(zhì)和液態(tài)物質(zhì)的時(shí)候,還沒(méi)有這么多分子物理和原子物理的尺度。
笑嘻嘻吃酒:
這個(gè)三體加等離子體其實(shí)可以用激發(fā)態(tài)表述?。〕B(tài)是固體,激發(fā)而液氣等離子。
雙月:
不能這樣講,原子能量最低的態(tài)是基態(tài),一切比基態(tài)能量高的態(tài)都是激發(fā)態(tài)。
笑嘻嘻吃酒:
基態(tài)能量因原子結(jié)構(gòu)而不同,我剛才是用五行觀點(diǎn)看三態(tài),這可能有問(wèn)題。基態(tài)是基于環(huán)境而定,在超冷超高壓行星上,金屬氫不就是常態(tài)嗎?
雙月:
在化學(xué)和物理上,基態(tài)有比較嚴(yán)格的定義。原子及分子、離子中電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同時(shí),原子(分子、離子)的能量也不同。這里的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),指的是電子在各軌道中的排布形式。其中,能量最低的狀態(tài)叫基態(tài),其余的都叫激發(fā)態(tài)。
笑嘻嘻吃酒:
不同的溫壓下,基態(tài)不同吧?我們確定的基態(tài)僅僅是地表標(biāo)準(zhǔn)的。
雙月:
比如一個(gè)碳原子內(nèi)部有6個(gè)電子,在1s軌道中,有2個(gè)電子,自旋方向相反。
2p能級(jí)中,有三個(gè)軌道,有兩個(gè)電子,它們處于其中兩個(gè)2p軌道中,且自旋方向相同,那么就是基態(tài)碳原子
笑嘻嘻吃酒:
基態(tài)是個(gè)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)還是絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)呢?
雙月:
對(duì)原子來(lái)說(shuō),是個(gè)絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。只要2p能級(jí)中的2個(gè)電子自旋方向相反,那么它就變成了激發(fā)態(tài)。
笑嘻嘻吃酒:
這個(gè)存疑。
雙月:
即便它們?nèi)匀惶幱诓煌?/span>2p軌道,基態(tài)原子的能量是最低的,且是唯一的狀態(tài)。
笑嘻嘻吃酒:
我的地表碳單質(zhì)為基態(tài)。
雙月:
激發(fā)態(tài)就包括很多狀態(tài)。
笑嘻嘻吃酒:
換個(gè)鉆石行星,基態(tài)便不是這樣。
雙月:
阿伏伽德羅常量的定義中,是基態(tài)的碳-12原子。電離能,是氣態(tài)的基態(tài)原子。我們講化學(xué)鍵能的定義中,是氣態(tài)的基態(tài)原子,基態(tài)是微觀尺度。
笑嘻嘻吃酒:
聚而固,離而坤兌。在后天八卦的認(rèn)識(shí)論上,固體是基態(tài)。
雙月:
也就是說(shuō),其他條件先不論,當(dāng)原子處于它的理論能量最低點(diǎn)時(shí),就是基態(tài)。
笑嘻嘻吃酒:
當(dāng)然,我這說(shuō)法也絕對(duì)化了。
雙月:
不是,我可能沒(méi)說(shuō)清楚。基態(tài)不是描述物質(zhì)狀態(tài)的,基態(tài)是描述原子狀態(tài)的。固態(tài)液態(tài)是原子排列的問(wèn)題,固態(tài)一般會(huì)形成晶體結(jié)構(gòu),所以“固態(tài)是基態(tài)”這個(gè)說(shuō)法的問(wèn)題在于,兩者的描述對(duì)象都不同。
笑嘻嘻吃酒:
問(wèn)題是基態(tài)由溫度壓力這個(gè)外部條件決定的啊!只有相對(duì)基態(tài),而無(wú)絕對(duì)基態(tài)。碳單質(zhì)以什么形式為常,這是溫壓決定的。
雙月:
我剛剛也舉了幾個(gè)在氣態(tài)下原子呈現(xiàn)基態(tài)的例子。
笑嘻嘻吃酒:
氫氣而論
雙月:
然后以波爾半徑和里德堡能量作特征尺度和特征能量替換了a和wD,最后把這個(gè)公式計(jì)算結(jié)果拿來(lái)和試驗(yàn)粘度對(duì)比了一下,發(fā)現(xiàn)確實(shí)是和某一壓力下的最小粘度在一個(gè)量級(jí)。其實(shí)只是一個(gè)量級(jí)估計(jì)而已,作者自己也叫它特征粘度,這又是一個(gè)沒(méi)什么實(shí)際意義的概念,拋出來(lái)博下眼球而已。理論物理很難做出新東西,就天天搞這種理論估值、計(jì)算的代換。
笑嘻嘻吃酒:
絕對(duì)零度附近,凝滯度為零,隧穿效應(yīng)明顯。
來(lái)源 東方文化群
時(shí)間 2020.5.19
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