在广阔无垠的大千世界里，存在着千姿百态、多种多样的物质形态。在前面的章节中我们介绍了最常见的几种物质的形态，例如固态、液态以及气态等。那么，除了这三种常态的物质以外，还有没有其它形态的物质呢？答案是肯定的。随着社会与科技的发展，人们发现的衍生物质也越来越多，例如等离子态物质、超流态物质、超密态物质、中子态物质以及超导态、黑洞、磁场、反物质等等，都是宇宙中物质存在的不同形态。那么，这些不同形态的物质都有哪些特性呢？下面我们就一起走进这些奇妙的物质形态中，感受它们的不平凡吧！
1.等离子态
对于不同形态的物质，表面上看上去没有什么关联，但是实际上通过一定的处理后，它们还可能属于同一种物质呢。例如，不同形态的水和冰，在不同的温度下可以同为固态或者液态。把冰加热到一定程度，它就会变成液态的水，如果继续升高温度，液态的水就会变成气态的水分子，当温度继续升高到几千度以上的时候，气态的水原子开始发生电解，抛掉身上的电子，于是带负电的电子开始自由自在地游动，失去电子的原子就成为了带正电的离子。温度越高，气态的水原子脱落的电子就越多，这叫做气体的电离化现象。科学家把电离化的气体所拥有的形态，称做“等离子态”。
实际上，等离子态是继固态、液态、气态之后，物质的第四种物质形态。它与气体非常相似，具有良好的流动性和导电性，是原子的核外电子数与核内质子数不相等的物体形态。在这种物质形态中，存在一定数量的自由带电粒子，带电粒子之间所具有的特殊形态，使它们有别于其它物质的形态。
在生活中，我们经常看到的闪电、流星以及荧光灯点燃时的状态，都属于等离子态。人类可以利用它们释放出的巨大能量而产生的高温，来切割金属、制造半导体元件、进行特殊的化学反应等。在茫茫无际的宇宙空间里，等离子态是一种普遍存在的状态。宇宙中大部分发光的星球内部温度和压力都很高，这些星球内部的物质差不多都处于等离子态。只有那些昏暗的行星和分散的星际物质里，才可以找到固态、液态和气态的物质。
等离子态常被称为“超气态”，它和气体有很多相似之处。比如：没有确定的形状和体积，具有流动性，除此之外等离子也有很多独特的性质。按照不同的区域，可以把等离子态分为人造等离子体、地球上的等离子体、宇宙空间中的等离子体以及其它等离子体等。
人造等离子体包括有荧光灯、霓虹灯灯管中的电离气体，核聚变实验中的高温电离气体，电焊时产生的高温电弧；地球上的等离子体包括有火焰（上部的高温部分），闪电，大气层中的电离层，极光等；宇宙空间中的等离子体有太阳风，行星际物质，恒星际物质，星云，积层云火花等。
2.超密态
从字面上来理解，超密态是指密度非常大的物质形态。不过，单从字面来理解并不是很准确。因为超密态的确切含义，是指处于极高压力下具有极高密度的物质。我们知道普通物质内部的原子与原子之间有很大的空隙，它们的压力和温度一般不是很高。但是，在超密态的物质里面，压力和温度就非常高了。它压力差不多有几百万个大气压那么大，因此处在这么大的气压下面，原子之间的空隙早就被压扁了，即使在原子外围的电子层也都被压碎了。因此，所有的原子核和电子都紧紧地被挤在一起了，此时的物质里面早已没有什么空隙存在，物质就显得特别重。超密下的物质是一种晶体固态，但是它是一种比较特殊的固态，可以像润滑、无粘性的液体一样自由流动。
根据超密态物质的特点，科学家推测，白矮星就是一种内部充满超密态的物质。此外，他们还认为，我们居住的地球，在它的中心部位也存在着超密态物质。因为地球中心的压力非常大，一般在350吉帕左右，科学家推想，这样大的压力下一定有超密态物质的存在。
超密态物质是1967年10月，英国科学家乔丝琳·贝尔在天文观察中发现了一种奇特的新天体时，最先发现的。这种新天体能够以非常精确的时间间隔，发出极规则而又短促的无线电脉冲信号。开始的时候，人们以为是外星球的生物向地球发来的电信号。所以曾经在没有弄清楚情况的时候，人们把这种信号源叫做“小绿人”。后来经过科学研究才知道，这种信号并不是来自外星球、被称为“小绿人”的植物，而是一种星体，天文学上叫它为脉冲星。它是一颗中子星，也是天狼星的伴星。宇宙中存在的白矮星，就属于中子星。目前被发现的中子星差不多有354颗，它们的物理特征是，质量与太阳差不多，而体积却非常的小，直径大小在20千米左右的特殊天体。为什么它的体积如此小而质量却那么重呢？原来，这些中子星有很高的密度，每立方厘米差不多有2000亿千克重呢！
3、超流态
超流态是在1937年的时候，由前苏联物理学家彼得·列奥尼多维奇·卡皮察偶然间发现的。他在一次实验的时候发现，当液态氦的温度降到2.17开（T=t 273.15.摄氏度：常用的温度t；开：开尔文T，物理中常用量）的时候，它就由原来液态氦所具有的流动性变成了“超流动性”的物质。也就是说，这种状态下的氦液，可以无任何阻碍地通过连气体都无法通过的极微小的孔或狭缝（孔或者是狭缝的线度约有10万分之一厘米），并且还能够沿着杯壁“爬”出杯口外。当时，他不知道为什么会有这种奇怪的现象。后来，经过研究发现，这是一种具有超流动性的物质形态，被称之为“超流态”。不过，在超流态物质中除了只发现了低于2.17开的液态氦，并没有发现其它的物质也有这种形态。
从这以后，彼得·列奥尼多维奇·卡皮察试图通过这种方法得到更多关于超流态的研究。于是，他想在2.17开的基础上继续降低液态氦的温度，但是他并没有成功。不过他却发现对于一般液体来说，随着温度降低，密度会逐渐增加。他将液态氦的温度降低，果然，液氦的密度就增大了。
后来，许多科学家又在他的基础上研究了这种奇怪的现象，也有了许多新的发现。其中最有趣的是，有人在1938年发现的氦刀喷泉。他们在一根玻璃管里，装着很细的金刚砂，上端接出来一根细的喷嘴。然后将这玻璃管浸到超流动的氦中，当用光照射玻璃管的下部时，细喷嘴就会喷出超流动的氦，光越强喷得就越高，有的甚至能够高达数厘米。氦喷泉是根据超流体的特殊性质来制作的。并且在这个实验中，光能直接变成了具有动力的机械能了。
目前，随着科学技术的发展，超流现象已经被应用到许多领域。例如，人类的探月工程中就有利用到这种超流现象的基本原理。另外，这一现象对于人们对恒星以及其它形体的研究，也有一定的帮助，对新型材料的开发和研制也有一定的启发作用。
4.中子态
当我们拿到一个固体物质的时候，如果用力去挤压它，施加的力不同，固体物质所产生的变形程度也不一样。这是由于固体物质体内的原子与原子之间吸引得非常紧。假如在超固态物质上再加上巨大的压力，那么原来已经挤紧的原子核与电子，就不可能再紧了，这时候原子核只好宣告解散，从里面放出质子和中子。从原子核里放出的质子，又能在极大的压力下和电子结合成为中子。这样一来，原来物质的构造就会发生根本的变化，原来是原子核和电子组成的物质，现在却都变成了由中子组成的。由中子组成的物质所呈现出的状态，叫做“中子态”。
那什么样的物质才能被称为是中子态呢？目前已经确认的是，中子星所呈现的物质形态就是中子态。中子星是由于中等质量（1.44？2倍太阳质量）的恒星发展到后期阶段的时候，演变而成的一种物质形态，是一种密度比白矮星还大的星球。
那么，中子态物质的密度到底有多大呢？其实，它的密度大得惊人，比超固态物质还要大十万多倍呢！例如，一块火柴盒那么大的中子态物质，它的重量差不多就有30×1011千克呢！差不多用96万多台重型火车头才能拉动它！在宇宙中，只有少数的恒星才具有这种形态。
5.超导态
生活中我们见过超导体，但是你有没有听说过超导态呢？超导体的物质形态是不是超导态的物质呢？其实不是这样的，超导态是一些物质在超低温的情况下，才会出现的一种特殊物态。它最早是由荷兰物理学家卡麦林·昂纳斯发现的。1911年的夏天，他用水银做实验的时候，发现当温度降到4.173开（约-269℃）的时候，水银就会出现失去电阻的情况。后来，他把这一现象应用到其它的材料上，发现许多材料也都具有这样的特性，也会在一定的临界温度下（低温）失去电阻。于是他就把某些物质在低温条件下表现出电阻等于零的这种现象，称为“超导”现象，并且把这些失去电阻的超导体所处的物质形态叫做“超导态”。
超导态被发现以后，引起了全世界的关注，特别对于它那奇特的性质，人们更是渴望能够知道其中的奥秘。于是，科学家们相应地投入了极大的力量去研究这种奇怪的物质，直到今天它仍是十分热门的科研课题之一。
目前发现的超导材料主要是一些金属、合金以及化合物，种类差不多已经有了几千种。不同的超导体有不同的“临界温度”，目前已发现的最高的“临界温度”已达到130开（约-143℃）。各国科学家正在拼命努力向室温（300开或-27℃）的临界温度冲刺。
遗憾的是，关于超导态物质的结构，至今还没有一个合理的说法。关于超导体物质的理论研究，目前还处于不成熟的状态，还有待于人们继续探索。不过，科学家预言，超导态物质在高效率输电、磁悬浮高速列车、高精度探测仪器等方面将会给人类带来极大的益处。
6.黑洞
在《青少年应该知道的恒星》一书中，我们介绍了关于黑洞的一些知识。那么，当你阅读完那本书以后，你能说出什么是黑洞吗？根据广义的相对论，黑洞就是一种特别致密的暗天体，是大质量恒星在其演化末期发生塌缩而形成的一种特别致密的物质。它有一个被称为“视界”的封闭边界，在黑洞中隐藏着巨大的引力场。由于引力场特别强，以至于包括光子在内的任何物质，一旦不小心进入它体内，以后就无法再逃脱出来。形成黑洞的物质除了晚期的恒星外，也有一些其它的物质。并且在黑洞的世界里，还有一种超大质量的黑洞，据研究，它可能存在于星系中央，但是没有任何光亮。目前人类认识的黑洞有克尔黑洞，席瓦兹黑洞等。
那么，“黑洞”到底是什么物质组成的呢？“黑洞”内的物质与宇宙中的其它物质一样吗？它的物质又是以什么样的物质结构与形态存在的呢？
根据科学家长期的研究，结果表明组成“黑洞”的物质是一些不会发生衰变、不会辐射能量、不会发光，也不透明的物质。在宇宙中，除“黑洞”外，其它的物质都是会发生衰变、辐射能量的物质。这就是“黑洞”里的物质与宇宙中的其它物质不一样的地方，也是黑洞之所以呈现出黑乎乎一片的主要原因。
“黑洞”具有吸纳外界物质的能力，在物质被吸收进去的那一瞬间，“黑洞”会将物质所具有的能够发生衰变而辐射能量的物质形态，转化为物质不会发生衰变也不会辐射能量的物质形态；并且，在这一过程中会伴随着大量能量的释放，将一些来不及吸收与转化的物质抛射出去。
7.反物质
如果有一天，你发现挂在墙壁上的明星不仅仅只是一幅画，而变成了你眼前实实在在的人，你会有什么样的感觉呢？是不是非常地吃惊？的确，根据平常的推理，这样的事情是不可能发生的，但是，在反物质的世界里，这样的情况还真就能发生。那么，什么是反物质呢？它是指由反原子构成的物质。什么是反原子呢？其实，正电子和反质子组合在一起就构成了反原子。反物质的存在是科学家推测出来的，他们认为在宇宙中一定也存在一个与我们的世界一样的世界，那个世界就是反物质的世界。在反物质的世界里，原子与我们已知的构成原子的粒子电性正好相反，也就是说它们是由负质子与中子构成的核，核外的电子为正电子。正负物质相遇就会消失，并伴随有巨大能量产生。
那么，是不是真的有反物质的存在呢？或许很多人都认为这是一个很难回答的问题。但是，如果我们从哲学角度来看待它，这个问题就比较容易回答了。其实，我国古代的太极图似乎就在暗示反物质世界的存在，并且有一些天文学家也认为有存在的可能。不过，目前还没有哪个天文学家能够拿出令人信服的证据。另外也有很多人否定反物质的存在，其中，美国宇宙学家施拉姆认为：“大多数理论家的直觉，不存在反物质。这意味着如果你找到它，那是一个伟大的发现，证明这些理论家都是错误的。但是最大的可能是，这意味着你找不到它。”这就说明，宇宙中有可能存在反物质，只是我们还没有发现它而已。
8.场
或许你很不理解，“场”和物质的形态有什么关系呢？为什么要把“场”也列在物质的特殊形态中呢？其实，这是由于“场”是个范围很大的词，并不仅仅指我们平时说的农场、市场等地方，它还是物质存在的一种形态。物理学上的研究认为，千姿百态的物质可以被初步归纳为两种基本的存在形态，那就是“实物”和“场”。
“实物”是什么？“场”又是什么？它们之间有什么样的区别和联系呢？“实物”是指质量集中在某一空间，一般有比较确定的界面（气体的界面虽然模糊，但它是由一个个实物粒子构成）的物质；而“场”则是一种看不见摸不着的物质，它可以充满全部空间，具有“可人性”。具体来讲，我们所熟悉的电磁波，能够将电台天线发射的信号，通过空间传送到千家万户的收音机或电视机接受器中。但是，我们是看不见这些电磁波的存在的，也就是说“场”是实物之间进行相互作用的物质形态。
那么，场都包括那些内容呢？目前已知的“场”有电磁场、引力场和电磁波等，它是物质的另一种存在形态。在引力场中，物体总要回归到抛出点，因为它要受到引力场的作用。因此，场虽然看不见、摸不着的，却具有物质的基本特性，它也有能量和动量，能在空间独立存在，而且还可以做功呢！同样，电磁场、原子核场等，也都是物质的一种形态。并且，这样的物质形态在宇宙中广泛存在，这也是宇宙中没有真空的主要原因。所以说，场与我们使用的工具一样，是一种客观实在的物质。
