第15章 等离子态

物质存在的形态共四种，分别为：固态、液态、气态和等离子态。等离子态被视为物质存在的第四态——当压力、温度达到一程度的时候原子中的电子就会从原子中剥离出来，形成带正电荷的原子核和带负电荷的电子，这个过程称为原子的电离，在原子电离的过程中原子核和电子的状态称为等离子态。

在大爆炸发生后一段时期内，宇宙里充斥着非常热的光子、电子、质子组成的等离子态物质，此时电子和质子首次能够结合产生电中性的氢原子，光子主要参与耦合反应，这个状态的宇宙对光子来说不透明。随着宇宙膨胀，这团物质逐渐变冷，直到冷却到自由电子和质子与中性氢原子的比率下降至约1比10000，发生了光子与物质的退耦，宇宙对光子来说变得透明，它们不与物质交互作用的自由路径，发展为现在观测到的宇宙微波背景辐射。这个过程大约历时了38万年，科学家们把这段时期称复合期，即电子和质子结合生成氢原子的时期。至此之后氢原子成为宇宙物质构成的基本元素，氢是元素周期表的第一号元素。直到今天氢在宇宙物质总质量中仍占据75%的重大比例，主要以等离子态存在于恒星之上。