人類已發現的物質,最大的物質和最小的物質是什麼

2022-03-14 13:18:27 字數 6342 閱讀 4659

1樓:匿名使用者

在地球上,我們目前已經發現了一百多種元素,在這些元素組成的物質中,密度最大的是金屬鋨。餓的密度為22.6×103kg/m3,看起來夠大了,它是「密度大王」嗎?

不!我們不能將自己的視野侷限於地球,我們要到茫茫宇宙中去尋找「密度大王」。在廣闊無垠的宇宙中,有一種叫「白矮星」的天體。

它的密度是3.0×1010 kg/m3, 是鋨密度的106倍(即100萬倍),很大了。它能稱王嗎?

也不能!因為還有一種叫「中子星」的天體,它的密度達1016 kg/m3;而另一種天體「脈衝星」的密度更是高達1018 kg/m3,即1cm3的這種物質的質量為10億噸。然而「脈衝星」也不敢稱霸,因為新發現的「黑洞」的密度比它還要大。

根據計算,質量和太陽一樣大的黑洞,它的密度可達5×1019 kg/m3,在它裡面取小公尺粒大的一小塊物質,要用幾萬艘萬噸輪船才拖得動。而質量更小的黑洞密度就更大了。由於黑洞的密度極大,它的引力也極大,連光也不能從中逃脫。

這樣說來,「密度大王」的交椅也只有「黑洞」能坐了。

地球上氫氣的密度值是9×10-2kg/m3,夠小了。它能戴上「密度小鬼」的帽子嗎?也不能。

宇宙中有一種龐然大物,它的名字叫「巨星」或「超巨星」,其平均密度只有氫氣的17萬分之一。而彗星更是腹中無物,即使是比較密集的彗星頭部,其密度也才有10-8kg/m3。然而星際間還有一種密度更小的星際物質,它充滿了這個宇宙。

體積與我們地球一樣大的星際物質,其質量僅僅為1~2kg,它的密度之小大家可想而知。於是,「密度小鬼」的帽子被星際物質乖乖地收下了。

2樓:匿名使用者

最小的:希格斯粒子。

最大的:據國外**報道,「哈勃」空間望遠鏡日前再獲重要發現--觀測到了迄今為止宇宙中最大且最重的恆星。

這顆超級恆星的直徑超過太陽的114倍,是乙個雙星系統的一部分--其「同伴」的要小的多。該恆星的質量為太陽的150倍。專家們支援,這是人類歷史上首次觀測到如此巨大的恆星系統。

按照目前流行的理論,恆星的質量很難超過太陽的100倍。此前發現的最大恆星的質量為太陽的83倍。

新恆星現在已被命名為a1。其位於ngc 3603星系團的中心區域,距離地球有20萬光年之遙。

3樓:晉芬毋語

物質是不分大小的

鐵是一種物質,他有多大

物體是有大小的,目前最小的物體(粒子)是電子(注意:電子比夸克小)不可能有最大的物體

4樓:幹莘出佩

人類現在發現的:最大的物體是天體最小的微粒是夸克跨克比電子小光子不是物質,它是純的能量,雖然根據質能方程光子可以轉化為物質,但在它轉化之前不算物質,它是無形的。

5樓:匿名使用者

最大的物體是天體如恆星,還未證實的黑洞或可講為我們的宇宙本身(我們的宇宙本身有可能就是黑洞形式的物質)最小的微粒是光子(靜質量為0)不知道對否?

6樓:原科技說

宇宙的邊界在哪?其中最大和最小的物質都是什麼呢?

目前人類已知的密度最大的物質和最小的物質是什麼

7樓:匿名使用者

在地球上,我們目前已經發現了一百多種元素,在這些元素組成的物質中,密度最大的是金屬鋨。餓的密度為22.6×103kg/m3,看起來夠大了,它是「密度大王」嗎?

不!我們不能將自己的視野侷限於地球,我們要到茫茫宇宙中去尋找「密度大王」。在廣闊無垠的宇宙中,有一種叫「白矮星」的天體。

它的密度是3.0×1010 kg/m3, 是鋨密度的106倍(即100萬倍),很大了。它能稱王嗎?

也不能!因為還有一種叫「中子星」的天體,它的密度達1016 kg/m3;而另一種天體「脈衝星」的密度更是高達1018 kg/m3,即1cm3的這種物質的質量為10億噸。然而「脈衝星」也不敢稱霸,因為新發現的「黑洞」的密度比它還要大。

根據計算,質量和太陽一樣大的黑洞,它的密度可達5×1019 kg/m3,在它裡面取小公尺粒大的一小塊物質,要用幾萬艘萬噸輪船才拖得動。而質量更小的黑洞密度就更大了。由於黑洞的密度極大,它的引力也極大,連光也不能從中逃脫。

這樣說來,「密度大王」的交椅也只有「黑洞」能坐了。

地球上氫氣的密度值是9×10-2kg/m3,夠小了。它能戴上「密度小鬼」的帽子嗎?也不能。

宇宙中有一種龐然大物,它的名字叫「巨星」或「超巨星」,其平均密度只有氫氣的17萬分之一。而彗星更是腹中無物,即使是比較密集的彗星頭部,其密度也才有10-8kg/m3。然而星際間還有一種密度更小的星際物質,它充滿了這個宇宙。

體積與我們地球一樣大的星際物質,其質量僅僅為1~2kg,它的密度之小大家可想而知。於是,「密度小鬼」的帽子被星際物質乖乖地收下了。

8樓:原科技說

宇宙的邊界在哪?其中最大和最小的物質都是什麼呢?

9樓:匿名使用者

z鑽石一、物質的結構層次概觀

從空間尺度上來講,我們已知的物質世界至少跨越了42個數量級(10-16-1026公尺),為了研究的方便,常將物質分為微觀、巨集觀、宇觀等領域。當代物質科學的前沿主要涉及對微觀世界和宇觀世界的探索。

化學原子論和經典物理學將原子看做不可再分的微粒。近代原子物理學則開啟了原子的大門,揭示了原子核和核外電子的存在。原子核物理學進一步發現了質子和中子。

同時,量子力學的建立使微觀粒子的運動規律得以正確描述。相對論所闡明的質能關係使人類進入核能應用的新時代。然而,物理學家並未就此止步,在探幽入微的征途上,先後找到了四百多種粒子,他們將這些自由粒子分為規範玻色子、輕子和強子,其中強子又由夸克和膠子(傳遞強力的規範玻色子)組成。

依據目前的標準模型,宇宙由62種粒子構成。當然,未知的問題依然很多,如找不到自由夸克和膠子,夸克和輕子可否再分,等等。

從宇觀來講,目前觀測宇宙學告訴我們,宇宙可分為行星,恆星、星系、星系團—超星系團和觀測所及的宇宙(總星系團)五個層次。從大尺度來講,宇宙中的物質分布是均勻的,這主要是由大量暗物質的存在造成的。此外,宇宙的乙個重要特徵是,宇宙在不斷地膨脹,而且越遠的星系膨脹速度越快。

因此人們建立了以大**為主要特徵的宇宙模型,來解釋宇宙及物質(粒子)和基本力的起源。物質科學是以實驗為基礎的,我們對宇宙和物質的認識,在極大程度上,取決於觀測宇宙學對宇宙更深一步的觀測。

二、物質的空間尺度

空間反映物質運動的廣延性,空間兩點的距離為長度。長度的計量單位是公尺(m),它的自然基準是光在真空中1/299792458秒的時間間隔內執行路程的長度。根據現代物理理論,極限的空間長度是約1.

6×10-35公尺,即蒲朗克長度,小於蒲朗克長度,現有空間概念不再適用。

在天文學研究中,日地距離定義為乙個天文單位(au),是太陽系內表示天體距離的單位,其精確值為1au=1.49597892×1011m。太陽系外的天體距離常以光年(l.

y)或秒差距(pc)為單位。其中1l.y=9.

460530×1015m(光在一年裡走過的距離)。

在微觀世界中,分子和原子研究中所用的單位通常是奈米(nm)1nm=10-9m,原子核和更微觀的層次中則常用飛公尺(fm)為單位,1fm=10-15m。

三、物質的時間尺度

時間表徵物質運動的持續性。時間通常用可重複的週期現象來計量。時間的單位是秒(s),它的自然基準是銫133原子基態兩個超精細能級之間躍遷相對應週期的9 192 631 770倍。

極限的時間間隔約為 5.4×10-44秒,即蒲朗克時間間隔,小於蒲朗克時間間隔時,現有時間概念就不再適用了。

四、物質的質且尺度

在經典力學中,質量的概念有兩種。一種是反映物體慣性大小的慣性質量,另一種是反映物體間引力大小的引力質量。實驗和理論(廣義相對論)表明它們是同乙個物理量,即質量既反映慣性性質又反映萬有引力強度性質。

根據相對論,有質能關係e=mc2,即質量與能量之間有不可分割的聯絡。

質量的單位為千克(kg),其實物基準是儲存在巴黎國際計量局中的乙個特別的、直徑為39公釐的鉑圓柱體,稱為國際千克原器。將來可能採用某種自然基準來代替這種實物基準,例如,如果能夠精確測量給定質量中的原子數日,就可用集體質量為1千克的一定數目的某一型別原子作為質量單位的自然基準。物質的質量(嚴格來講是靜質量)

值得注意的是,在微觀世界中,千克這個單位太大了,用起來不方便。所以在計算元素的原子量時常用126c原子質量的1/12作為原子質量單位,記作 1u=1.6605655 ×10-27kg。對於更微觀的層次,則常根據質能關係e=mc2用能量單位電子伏特(ev)作為基本單位。

換算關係是: ikg=5.610 ×1029兆電子伏(mev)。

物質的起源和演化

物質及宇宙的起源和演化的歷程

宇宙是物理學的最大研究物件。觀測天文學表明,宇宙處於臌脹之中。宇宙膨脹的發現者哈勃通過觀測發現所有遙遠的星系都遠離我們退行而去,退行速度與距離成正比。

根據量子宇宙論、大**宇宙論,我們可大致勾勒出物質及宇宙的起源和演化的歷程:

①量子引力時代(0<t<10-44秒)宇宙整體由乙個不存在時間和空間的量子狀態(「無」狀態),自發躍遷(即所謂「大**」到具有空間、時間的量子狀態。在這個時期,物質場的量子漲落導致時空本身發生量子漲落並不斷地膨脹,空間和時間以混沌的方式交織在一起,時空沒有連續性和序列性,因而早晚不分、上下莫辨、因果難明、不可測量。此時四種基本力不可區分,是一種統一的力,此時的時空為虛時空。

②蒲朗克時代(tp<t<10-36秒).當時間等於蒲朗克時間((tp=5.4×10-44秒)時,虛時空發生超統一相變,實時空形成,粒子產生,時間和空間可以測量,引力作用首先分化出來,強弱電三種力仍不可區分,夸克和輕子可以相互轉化。

相變點的能量是1019ge v(1gev=109ev),溫度是1032k。

③大統一時代(10-36秒<t<10-32秒)。宇宙的溫度繼續下降,時間繼續膨脹,強、弱、電三種力是一種統一的力。當t=10-36秒時,溫度降至1028k,發生大統一真空相變。

相變過程中釋放的巨大能量使時空以指數規律急劇地暴脹,直到10-32秒最後完成大統一相變。相變後,宇宙的空間尺度增加了1050倍,強力從統一的強、弱、電力中分化出來,夸克與輕子相互獨立,大統一時代結束。在這一時期產生的重子數略多於反重子數,因而今天的物質世界是以正物質為主的世界。

④夸克-輕子時代(10-32秒<t<10-6秒).這段時期弱、電兩種力不可區分。直到t=10-32秒,溫度降至1016k時,發生電弱統一相變,中間玻色子基本消失,電磁力與弱力成為兩種力。

⑤強子-輕子時代(10-6秒<t<1秒)。t=10-6秒,溫度降至1012k,夸克被禁閉,凝聚成重子和介子;t=10-4秒,溫度降至1011k時,宇宙進入輕子及其反粒子佔主要地位的時代,重子中主要只剩下質子和中子。這時,宇宙中的物質成分有電子、正電子、μ分子、中微子、τ子中子、質子。

這時的主要特徵是粒子間的反應產生了大量的光子和中微子。

⑥輻射時代和核合成時代(1秒<t<2×105年)。當t=1秒時,溫度降為1010k,中子開始衰變為質子,正負電子不斷湮滅轉化為光子。這時,光子數大大超過具有靜質量的粒子109:

1),宇宙以光子輻射為主,進入輻射時代。t=4秒時,中子不再衰變為質子,中子數與質子數之比為1:7。

t=3分鐘後,溫度降到10k以下,氦等輕核形成(t=30分),根據質子、中子比可估算出氦核的質量約為宇宙總質量的1/4(氦豐度),這與今天的觀測結果十分接近。t=2×105年時,溫度降至4000k,物質密度與輻射密度基本相等,自由電子開始被原子核俘獲,形成穩定的原子(主要是輕元素).光子能量不足以與原子體系作用,輻射脫耦,宇宙變得透明,進入以物質為主的原子時代.

這個4000k的黑體輻射不斷冷卻,至今就是觀測到3k宇宙背景輻射。

⑦星系時代(2×105年<t<109年)。在這個階段,宇宙內的實物粒子從等離子氣體演化為氣狀物質。隨著宇宙進一步膨脹和溫度下降,氣狀物質被拉開,形成原始星系,並進而形成星系團,然後再從中分化出星系。

⑧恆星時代(t>5×109年)。t=5×109年時,星系進一步凝聚成億萬顆恆星。恆星的演化動力主要源於引力作用和輕核的驟變所產生的巨大能量。

恆星的一生一般經歷引力收縮階段、主序星階段、紅巨星階段、脈衝星階段(爆發階段)和高密階段(白矮星、中子星、黑洞等)。在恆星演化過程中,又形成了行星和行星系統。我們的銀河系、太陽系大約起源於宇宙時間為100億年時,距今約50億年。

地球在約47億年前誕生,它是由原始的太陽星雲分餾、坍縮、凝聚而形成的。在星系、恆星和行星的形成過程中,在星體中溫度合適的條件下,重元素和各種分子相繼形成。

以上我們對宇宙的演化史做了乙個概略的介紹,其中一些具體的資料尚有爭議,但大致的過程基本上已取得了廣泛的共識,目前的實驗資料也基本上是支援上述理論假說的。

物質巨集觀演化和微觀演化的協同進行,物質演化的起點是宇宙的創生(大**),總星系(目前觀測所及的宇宙)和最「基本」的粒子和力具有共同的起源,物質科學最大的研究物件和最小(基本)的研究物件在起源上聯絡在一起,構成了物理學的前沿。在宇宙創生後的幾分鐘內,光子、夸克、輕子、重子、輕核等相繼形成,四種基本力也因對稱性破壞而獨立顯現出來;此後105~109年伴隨著超星系因、星系團、星系的形成,出現了輕元素;50億年時恆星形成,伴隨恆星及行星的演化過程,重核、重元素和分子的產生。岩石和晶體處於巨集觀和微觀演化的交叉點,這便是物質的凝聚態問題。

超導和超流等凝聚態問題的研究是現代材料科學的前沿。

物質的組成,最基本的單位是什麼,組成物質的最基本單元是什麼?

原子。在化學範疇裡,原子就是組成物質的最基本單位,因為原子在化學範疇是不可分的微粒,所以組成物質的最基本的微粒是原子 金屬是單原子分子也是原子 而共價化合物是由分子組成,但在化學上它是由原子結合成分子的,所以就說原子是組成物質最基本單位。謝謝 夸克,膠子,超弦,這些學過物理知識的都會給出的答案,我猜...

人類社會的物質性表現為什麼社會物質性主要表現在哪幾個方面?

社會物質生活條件是指人類社會賴以生存和發展的物質條件的總和。地理環境 人口因素和物質資料的生產方式是相互聯絡 相互作用的。1 地理環境因素 它們是人類社會賴以存在和發展的永恆的必要條件,也是加速或延緩社會發展的基本因素,但它們不能決定社會制度的性質和發展方向,它們必須轉化為現實的生產要素,納入生產過...

舉例說明物質的變化和人類的生活有怎樣的關係

物質的變化與人類的生產生活有著緊密的聯絡,人類進行的所有的生產活動和人類的生活,都是利用了物質的變化.過程與方法 科學概念 1.物質的變化與人類的生產生活有著緊密的聯絡,人類進行的所有的生產活動和人類的生活,都是利用了物質的變化.過程與方法 1.用總結 整理知識的方法幫助建構科學概念.2.用閱讀資料...