有三种常见的物质状态:固态，液态和气态，它们是同一种元素或分子根据其化学键的强弱所占据的不同状态固体中的强键使材料保持刚性，但加热后，这些键会断裂，留下弱键，使粒子可以互相流动，这就是液体进一步加热，弱键断裂，粒子在太空中自由飞行看，这是一种气体

你们中的一些人可能也知道，如果我们继续加热，电子就会从原子中分离出来，打破所有的分子键，并在这个过程中产生等离子体因此，我们似乎得出结论，物质的状态只是原子可能处于的不同状态但是等等，质子和中子里面的夸克是物质，那么它们的状态是什么呢它取决于它们所属的原子的物质状态吗

相位图

要回答这些问题，我们最好弄清楚物质的状态是什么如果要根据学校学过的物质状态来推理，那么一个简单的模式就很明显了温度的变化会导致状态或相态的变化，相变发生在物质特定的温度和压力下考虑物质相和温度压力的二维关系，做一个图，我们称之为相图

相图告诉我们，物质的状态比固体，液体和气体要复杂得多一方面，物质有一个秘密的隐藏状态比如在高于临界点的温度和压力下，气体和液体的界限变得模糊，我们就有了一种兼具两种特性的超临界流体

夸克胶子

如果我们继续提高等离子体的温度会发生什么等离子体仍然由复合粒子组成:电子和原子核就像我们制造等离子体时撕裂原子一样，如果我们把温度升得足够高，就可以撕裂原子核我们将需要一个大约7万亿开尔文的高温，它被称为哈格多恩温度，因为原子核的结合能极高

当我们达到这个温度时，夸克从原子核剥离，产生夸克胶子等离子体，这是我们可以得到的下一个状态胶子和夸克的相互作用还是很重要的，所以夸克—胶子等离子体的行为更像是一种液体我们经常在粒子加速器里做这种东西，但是数量很少可是，在非常早期的宇宙中，一切都是夸克胶子等离子体，在大质量中子星的核心中可能也是如此

如果夸克胶子等离子体是液体，是不是意味着可以冷冻是的，它的冷冻形式是原子核，更普遍的是强子:质子，中子和各种夸克组合强子实际上是夸克胶子等离子体的晶体，是物质的固体形式

夸克相图

对于量子色动力学来说，夸克物质也叫QCD物质，是夸克和胶子相互作用的物理学夸克物质有自己的物质状态我们来看它的相图请注意，它的相图和上面说的相图是不一样的压力用重子化学势代替，重子化学势表示夸克能吸收或放出多少能量

在相图的顶部，夸克—胶子等离子体实际上是原子物质中气体的类比，尽管它的行为更具流动性在相图的左下角，强子就是所谓的固体首先，夸克晶体融合在一起，形成所谓的中子流体，然后中子溶解，我们最终得到一种非常奇怪的液态夸克物质

其他的

物质最熟悉的状态可以解释为经典力下粒子的相互作用但是一旦你把量子力学引入其中，许多奇怪的物质状态就成为可能例如，在玻色—爱因斯坦凝聚体这样的简并物质中，所有的量子态都被占据，这导致了一些令人惊讶和有用的突现性质，例如超导和超流性

时间晶体是最新的，也许是最奇怪的物质量子态这些都是纠缠粒子的构型，即使没有能量，也会在态之间振荡在传统热力学中，最低能量对应绝对零度温度，这反过来意味着粒子的零运动时间晶体的最低能态涉及实际运动，这使得它们在热力学上不同于其他物质态，因此有资格作为自己的物质态

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