科幻小说、电影中经常有发现了外星文明使用了未知的材料，这在现实中有可能发生吗？

千姿百态

现在人类发现化学元素有很多了，各种化学元素的混合物、化合物，化学元素之间的结合方式也被研究了几百年，科幻小说中外星文明的未知材料有可能存在吗？

原文地址：https://www.zhihu.com/question/581724881

大力水手

现实里很多人类合成的化学物质，对大部分人来说已经非常科幻了。
比如三氟化氯，这玩意儿几乎能点燃一切物质，包括水甚至阻燃剂在内。

三氟化氯中氯（CI）和氟（F）的元素比为1：3，它简直能够点燃接触到的一切东西，哪怕是阻燃剂。这种特性独一无二。
三氟化氯在室温下为绿色液体，加热后变成无色气体，能够把玻璃和沙子点燃。它也能点燃石棉和芳纶（消防服是用这种材料做的）。三氟化氯甚至可以点燃水，同时生成氢氟酸（HF）的烟雾。
然而，三氟化氯几乎没有使用的价值，因为它可以点燃一切与它接触的东西，这太不方便了。只有疯子才会想：“哼，我偏要试一试。最引人注目的三氟化氯事件发生在路易斯安那州什里夫波特一家化工厂里，时间不详。当时，大量三氟化氯被密封在金属圆筒里，圆筒横放着从工厂的地板上滚过，温度很低，以免三氟化氯与金属发生反应。不幸的是，低温使圆筒变得脆弱，表面出现了裂痕，圆筒里的液体流得到处都是。三氟化氯立即点燃了混凝土地板，烧出一米深的大坑，然后才熄灭。据报道，搬运圆筒的男人被炸飞到150米外，并死于心肌梗死。圆筒里的那些液体就是冷却的三氟化氯。
20世纪40年代，科学家小心翼翼地尝试着把三氟化氯用作火箭燃料，但它能点燃火箭，科学家无法避免。所以这些项目都中止了

当年纳粹还想把它搞成武器，结果因为这东西太不可控了，所以最后被迫放弃。

唯一认真尝试利用其力量的人是德国法尔肯哈根地堡纳粹武器研究员。他们的想法是这样的：
把三氟化氯用作火焰喷射器的燃料。但它也能够点燃火焰喷射器以及装备火焰喷射器的人。因此，尝试再一次失败。
这很值得思考。三氟化氯不仅能够点燃水，甚至“邪恶”到连纳粹都无法控制。

Germany, 1939 In a secret bunker on the German-Polish border,
Nazi agents were overseeing the production of a recently discovered chemical they'd code-named "Substance N."
It boiled when they exposed it to air. It exploded when it touched water, it was lethal when inhaled,and when it decomposed it spit out deadly hydrofluoric acid.When loaded into a flamethrower and ignited it could burn at temperatures over 2400°C.
The plan was to arm troops with "Substance N" and use it to melt allied bunkers into hot porridge.But then after studying it for a while even the German soldiers were like "Whoa."
Experiments with "Substance N" were discontinued because the Nazis decided it was too dangerous to work with.
德国 1939 在德国和波兰边境接壤处的一个秘密掩体里，纳粹间谍正在监督生产一种新发现的化学物质 他们给它的代号是“物质N”，这种物质暴露在空气中时会沸腾 接触水时会爆炸 被吸入时会致死，分解时会释放致命的氢氟酸被装进喷火器里点燃时 它燃烧的温度超过2400℃。计划是打算用“物质N”来武装军队 然后用它把联军的掩体熔成一锅热粥。但在研究了一段时间后 即使是德国士兵也忍不住感叹“哇哦”“物质N”的实验被暂停了 因为纳粹认为它用起来实在是太危险了

而这种物质燃烧能力之所以如此强，是因为：

氟的化学性质跟氧非常相似，但不需那么多能量就能燃烧。氟是元素周期表中最活跃的
元素，能够从含氧的化学物质中置换出氧气。氯是第二活跃的元素，当氟与氯化合的时候，就形成了一个“邪恶的联盟”，能够毫不费力地燃烧一切。

综上，未知材料有可能存在，但想让科学家震惊不太可能，毕竟物理学家、化学家都合成过各种稀奇古怪的物质了。充其量只会让普通人震惊一下而已。

继续前进

有可能.

在钕铁硼磁铁普及之前, 我们都是用四氧化三铁这类铁的氧化物作为磁铁.
但是如果外星的机器人, 由于星球上缺少足够的铁, 而并不缺少钕和硼, 那么他们会优先采用钕铁硼这种永磁材料, 在我们眼中,就是属于新奇的材料.
这还不算的话, 想象一个钻石的星球, 他们会认为氧化物很贵, 金属很贵, 而大量采用碳基元素的材料, 而有机物中的排列组合产生的未知材料数不胜数. 考虑制造工艺, 外星的常温常压生产工艺 可能对于我们是高温高压所以, 他们会用他们星球最适合的工艺生产最低价的材料, 完成对应的结构设计.
在<变形金刚>的电影设定中, 变形金刚每到一个星球, 进行仿照这个星球最快移动的生物或非生命物体, 进行仿生设计, 其原理, 就是相信该星球的化学成分, 重力场, 空气密度, 水密度, 大气压力, 大气成分等参数共同造就了该星球的生命, 所以, 仿生设计是最快的.
变形金刚不一定是机甲形态, 而是一种以"变形"为核心的生命形态, "transformer"的意思是变形者, "金刚"两个字是翻译者画蛇添足的错译, 以至于失去了transformer背后的很多进化论, 适者生存的文化底蕴. 而博派和狂派, 不应以汽车和飞机的形态出现, 而是"最大程度与自然和谐"的和谐派, 与"最快速度获得能源并快速扩张"的发展派, 也就是公平与效率, 两种不同的思想, 公正与功利主义, 之间的战争.

楼歪了, 盖回来----
外星文明使用的材料, 取决于外星的资源禀赋.
而地球的天然材料都是在地球的常温常压, 或地下某种压力和温度环境下造就的.
地球人的人造材料, 都是基于人类近百年化学和化工的能力, 造就的.
目前人类已知的材料, 无机材料只有几十万种, 有机材料虽然说有无数种, 除去高分子的排列组合之外还有超过一千万种, 这个数量相对于材料科学可以排列组合出来的材料来说, 还仍然是九牛之一毛.

比如, 石墨烯就是近20年发现的新材料; 碳纳米管, 超高分子量聚乙烯, 也是近年才开始进入公众视野的材料; 至于说曹真的将两层石墨烯转角1.1度形成的特种结构并发现特殊的超导特性, 类似这种排列组合到宇宙爆炸都无法穷尽的材料-微观结构, 在地球上可以预言有大量未知材料存在, 而这些材料, 可能恰巧, 在外星常见到白菜价....

综上, 外星文明使用未知材料, 很正常.
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下一个问题, 如果我们人类发现了一种未知材料, 是否能变成已知? 以及多久才能变成已知?
采用质谱仪, 色谱仪, 确定原子/元素组成, 非常快, 以小时, 至多以天为单位完成.
确定分子结构, 快则以周为单位, 慢则以年为单位;
确定晶体结构, 现在珠光体, 马氏体, 还都没有完整的在分子层面和晶体层面搞清楚, 估计再填进去几十个院士也未必.
所以, 未知元素虽然存在的可能性不大, 未知材料被人类变成已知, 甚至能够实现制造能力, 是非常漫长的过程.
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搞元素分析的人, 我知道了.
搞化学分析的人, 给我点时间.
搞物理化学分析的, 物理如同雾里..
搞化工的人, 这个工艺参数摸清楚要5年, 小型化10年, 放大10年, 大批量20年, 估计核聚变搞出来我们能搞出来就不错了....

卡卡

整数元素大概率没戏，分数元素还是能畅想一下的。
地球上已有的是1号元素氢，2号元素氦，那么有没有1.5号元素、1.33号元素存在呢？也就是我们常说的四夸克、五夸克粒子是否有稳定存在的可能？或者更有趣的质子-介子复合体、胶子-介子复合体之类的呢？
前几年好像有个实验号称看到了四夸克粒子，不知道真假。但就算真的，在地球上肯定不稳定。但在宇宙中其它星系可未必不能稳定，不同的强力环境下，非中性的色荷还是有可能出现，就跟地球上会有稳定的等离子体出现一样。
我们现代人早就知道了，所谓元素并非真的元素，它们也是更基本粒子组成的复合粒子。地球上的元素周期表只是因为要保持色自由度的中性，非中性的都会迅速衰变。但如果存在某种强力构成的极化场，就跟电极化场一样，那当然就会允许非中性色荷。
目前地球上测到的强力是一种特殊形式的力，它并不因空间距离而衰减，所以很难看到自由夸克及其排列组合。但这就跟分子间作用力一样，它也在一定范围内会反常上升，导致分子得以结合成电中性的固体物质。这究竟是唯象的还是本质的，标准模型暂时还给不出答案。
正如整数霍尔效应之外还有分数霍尔效应一样，一旦一个系统是由多体排列组合而成，那么在整体性质上就一定会表现出不同于少体的奇异性质。即使1点几号元素很难出现，一旦原子序数增加到一定程度，大量的夸克挤在一起，表现出分数荷的可能性将大大增加。所以，6.5号、14.5号、28.5号元素啥的，都不是没有可能。
那么问题来了，这样的原子核，它的核外电子应当是几个？电子是否也会被撕成半个呢？
在目前的认知框架下，电子还不能再分割，这就意味着这些分数元素是天然的离子。它们固然很可能会像四氧化三铁那样以不同价态组合在一起，但毫无疑问会呈现出极其诡异的宏观物性。比如，由于总是阴阳离子配对态，天然存在电极化，它们的惯性甚至可能都不是允速直线运动，而是某种比超导、超流还要更宏观的量子运动。
至于这些元素如何参与化学反应，那就更难设想了。地球上的有机化学就已经够复杂了，复杂到足以产生智能生命。元素级别的复杂度，显然较之原子基团的复杂度，是在更底层的维度上增加了更多可能。那么用这些元素构筑起来的原子团，比如5.5号+6号+6.5号元素都用来构造有机物，会造出怎样神奇的存在？
人类科技一个很大的限制，就是可供使用的轻元素种类太少。元素越轻维度越低量子效应越强，越具有应用价值。然而轻元素价态少，又难以产生多样性。分数元素则可完美解决这些困难，所谓的智子二维展开，也就不是完全不可能。
当然这些都只是基于现有知识的合理猜想，不作为科学依据。题主如果是网文作者来免费要idea的，记得要致谢哦。

卡卡

谢邀。
我确实也脱离专业很多年了。以我有限的知识和理解试着回答一下：
我认为是有可能的。
所谓“未知材料”有几种可能性：
1、元素未知：这个其实可能性不大，只要是在元素周期表范围内，绝大多数都是已知的，至少符合已知的周期律以及电子轨道理论。不过，目前人类只掌握100多种元素，是不是当原子核进一步增长时，会发生量变，打破元素周期律的限制，而归属在更大的理论下解释，这个以我们现在的观测和认知，是无法获知的。
2、分子未知：这个可能性最大。不同分子的宏观性质、理化特性是千差万别的。尤其是有机物、硅酸盐、蛋白质、核酸等物质蕴含的信息或微观、宏观的特性有可能非常大。就算是已知的元素，譬如碳的单晶，原子构成不同，也会形成金刚石和石墨、碳纳米管等形态。相信即便在当代和未来，材料科学的进步也可以带来更梦幻的新物种。
3、维度未知：这个可能就有点科幻了。因为我们这个世界目前是在一个四维空间里生活，说白了，我们有可能只是更高维度在四维空间上的投影。而宇宙真实的形态究竟有多少维度，有没有更高维度和更低维度，这个都不可知。毕竟我们对宇宙的理解还很浅显，我们知道有反物质，却不知道怎么捕获它们。当一个事物超越了我们所在的维度，就不能用我们现有的知识去理解了。
4、原理未知：这个所谓的原理未知，既包含了对于微观原子构成的深层原理，又包括我们对自然原理的认识的有限，譬如力的本质，强作用力、弱作用力、电磁力的更深的理解和运用，甚至上面讲到的对于空间的原理的理解。譬如我们目前只知道最小的单位是夸克，那是否夸克可以不按照2:1的方式组合而产生新的类目的原子？譬如三体中说到的完全由强相互作用原子构成的水滴……
无论是仰望星空还是深入大地，无论是在宇宙尺度还是在量子领域，无论是在时间长河还是在空间维度……其实我们现在对世界的理解还非常非常有限。有限到我们连自身和我们所在的地球、太阳系都没搞清楚。因此我的观点是所谓的“未知材料”是存在的。但是拥有这种“未知材料”并且穿越宇宙而来的文明站在我们面前时，我们是否有能力演绎一部电影时长的保卫战，就是个未知数了。

继续前进

有可能，但效果大抵让人失望。
二十世纪早期的科幻作品喜欢描写人类角色发现某个奇怪的飞船外壳或碎片含有“地球上没有的元素”，角色认为这是该物体来自外星的铁证。后来这桥段成了陈词滥调，用得少了。
现在，你想要“未知元素”的话，可以诉诸稳定岛上的超重元素、反物质、含有双荷子等东西的原子。但是，这些东西并不容易提供过去的科幻作者想要的物理化学特性。
现实中，人类在不断开发出已知元素组成的新型材料，可以看看去年发表的材料学论文。这样的“未知材料”可以被角色解析出大量已知元素，提供不了多少神秘感。你可以想象一个 1950 年代的科学家角色对第一次看到的石墨烯、聚芳酰胺二维片等材料感到惊讶，但他大抵不会在解析其成分后挠着头怀疑这是地外技术的产物。