【大紀元2019年04月29日訊】（大紀元記者晨曦編譯）每當提及物質狀態，我們大多數人想到的都是固態、液態和氣態。但物理學家們已經發現，在極端溫度和壓力條件下還存在著更多的物態。
據美國國家地理雜誌網報導，愛丁堡大學凝聚態物理學家Andreas Hermann帶領的一個研究團隊利用人工智能證實了一種奇異的新物態，其鉀原子同時表現出固體和液體的特性。這種特殊狀態的鉀可能存在於類似地幔的條件下，但通常會與其它物質相結合。
Hermann說：「這就像拿著一塊兒吸滿水並且開始滴水的海綿，但海綿也是由水製成的。」該研究發表於近期的《美國國家科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Science）。
滲漏的晶體
類似鉀的金屬在微觀層面上相當簡單。當形成實心棒時，其原子有序連接成行並能很好地導熱導電。長期以來，研究人員一直相信能輕而易舉地預測這種晶體結構在壓力下的狀態。
但十幾年前科學家們發現，在相當於地球表面壓力20,000倍的壓力下，與鉀有相似屬性的金屬鈉從銀色塊狀物變為透明材料，而且不僅不再導電，甚至還阻止電流通過。在X射線的探測下，能看到其原子形成了複雜晶體而非原先的簡單晶體。
科學家們對鉀也進行了多次實驗。當在極端條件下被壓縮時，鉀原子將自己排列成複雜的形狀：五個圓柱體組成X形，四個長鏈條位於該構造的彎曲處，幾乎像是兩種獨立的、非互相交織的材料。但隨著科學家們調高溫度，X射線圖像顯示，四個鏈條消失了。
為了一探究竟，Hermann和同事們開始藉助於神經網絡——一種能學會如何根據先例來進行行為預測的人工智能機器。在經過針對少量鉀原子的訓練後，神經網絡掌握了量子力學，能模擬包含數萬個原子的集合體。
人工智能模擬證實，在相當於大氣壓力約20,000到40,000倍的壓力下以及400到800開（260到980華氏度）之間，鉀會進入所謂的「鏈熔狀態」（chain-melted state），其中的鏈條溶解成液體，而剩餘的鉀晶體則保持固態。
該團隊開發的這種機器學習技術也可用於模擬其它物質的行為。
奇特態
其實，除了近期發現的這種鉀的鏈熔態之外，科學家們已經發現了物質的多種非同尋常的「奇特態」。
等離子體：一種過熱的氣體形式，其原子核與電子分離，這意味著它們可以產生電場和磁場並受其影響。
玻色-愛因斯坦凝聚態：僅形成於接近絕對零度的溫度，其所有的原子都開始充當單個粒子。
超導體：當某些金屬冷卻到低溫時所出現的狀態，具有零電阻的特性。
超流體：液體冷卻到接近絕對零度的狀態，可以無摩擦地流動，甚至能爬上容器的側壁並從外面滴下。
簡並物質：只有在白矮星和中子星這兩種死亡恆星的極端高壓下才能找到。
夸克-膠子等離子體：質子和中子溶解到它們的組成夸克中的狀態，可以在強力膠子粒子之間自由移動。◇
責任編輯：朱涵儒
