本刊记者 李晓文

拥抱第4种物质形态
——记东华大学物理系特聘研究员杜诚然

本刊记者 李晓文

杜诚然

以人类现有的科技水平来说，要想在茫茫的宇宙中长期生活、工作，必须依赖于空间站——一种在近地轨道长时间运行的载人航天器。而在航天员“歇息”的时候，一些特定的、需要在空间站“微重力”的环境下进行的科学实验就没有停止过。自前苏联1971年发射了人类历史上首个空间站“礼炮一号”之后，空间站上的科学实验一直在进行。

我国预计会在2020年左右建成空间站，而这个尚未建成的太空家园承载着许多科学家的科研规划。东华大学物理系特聘研究员杜诚然，就是其中的一员。他说：“我国的空间站将成为空间科学和多种新技术研究实验的重要基地，希望有机会能在空间站微重力环境下进行复杂等离子体实验。”

关于复杂等离子体，杜诚然做了一个简单的介绍：物质在固态、液态和气态之外，还有第4种形态，存在于宇宙空间中，那就是等离子体。通俗地说，如果对气体进一步加热，使其发生电离，就能产生等离子体。“我们在等离子体中引入宏观尺度的尘埃颗粒，组成一种更加复杂的混合粒子系统，就形成了复杂等离子体。在微重力环境下，所形成的系统将更加接近自然界中传统物质的性质。可以说，复杂等离子体系统将各个不同的经典物理学科（包括等离子体物理、流体力学、凝聚态物理等）有机地结合在了一起，尤其是对于传统物质的基础研究更有着不可估量的意义。……