Co jsou stavy hmoty?

Stavy hmoty jsou různé fyzické formy, které hmota může dosáhnout v závislosti na jeho molekulární konfiguraci. Tři klasické stavy - pevné, kapalné a plyn - jsou snadno pozorovatelné na Zemi a mohou přecházet z jednoho do druhého. Mezi neklasickými stavy hmoty je plazma nejhojnější, což představuje velké procento baryonské záležitosti ve známém vesmíru. Jiné neklasické stavy mohou nést silné podobnosti s klasickými, vyžadovat specifické podmínky prostředí nebo existují především teoreticky. Kondenzát Bose-Einstein, jeden z prvních potvrzených teoretických stavů, je široce přijímán jako pátý primární stav hmoty, po třech klasických a plazmě. Například v pevných látkách jsou síly dostatečně silné, aby těsně zabalily částice a umožňují vibrace jako jedinou formu pohybu. V důsledku toho, pevné látky jsou schopny dosáhnout určitých tvarů a objemu. Na druhé straně kapaliny mají slabší mezimolekulární síly, které táhnou částice dohromady. Kapaliny nemají určitý tvar; Sledují podobu svých kontejnerů a vyplňují tolik prostoru, kolik jejich objemu umožňují. Mezimolekulární síly plynů jsou ještě slabší než kapaliny, což má za následek tvar, který má tendenci expandovat v celé nádobě, bez ohledu na objem plynů.

Tři klasické stavy hmoty mohou s pomocí tepla a tlaku přejít z jednoho do druhého. Proces, kterým se pevné látky stávají kapalinami, se nazývá tání, zatímco naopak je známý jako zmrazení nebo tuhnutí. To je často ilustrováno vodou - ve svém tekutém stavu může být voda zmrazena do ledu, pevná látka, kterou lze následně roztavit zpět do kapalné vody. S dostatečným teplem a tlakem se kapaliny mohou stát plynyUgh proces známý jako odpařování; jehož zadní část se nazývá kondenzace. Pevné látky mohou přecházet přímo do plynů pomocí sublimace, zatímco plyny se mohou stát pevnými látkami depozicí.

Ačkoli jsou na Zemi běžně pozorovány klasické stavy hmoty, plazma tvoří většinu záležitosti ve hvězdách. Plazma je ionizovaný plyn, který na rozdíl od klasického stavu vytváří elektromagnetické proudy. Bose-einsteinovy ​​kondenzáty, pojmenované po Satyendra Nath Bose a Albert Einstein, jsou plyny ochlazené do bodu, kdy částice přestávají působit nezávisle, což má za následek singulární kvantový stav bez tření. Mimo tyto pět hlavních států hmoty vědci teoretizují o mnoha dalších, jako je podivná a temná hmota. Brýle a tekuté krystaly jsou mimo jiné považovány za dostatečně odlišné od pěti, které mají být klasifikovány jako neklasické stavy hmoty podle jejich vlastního úcty.