Hvad er stater i sagen?
Materielle tilstande er de forskellige fysiske former, stof kan opnå afhængigt af dets molekylære konfiguration. De tre klassiske tilstande - fast, flydende og gas - kan let observeres på Jorden og kan overgå fra den ene til den anden. Blandt ikke-klassiske tilstande af stof er plasma den mest udbredte og tegner sig for en stor procentdel af det baryoniske stof i det kendte univers. Andre ikke-klassiske stater kan bære stærke ligheder med klassiske, kræve specifikke miljøforhold eller eksistere primært i teorien. Bose-Einstein-kondensatet, en af de tidligste bekræftede teoretiske tilstande, er bredt accepteret som den femte primære tilstand af materie efter de tre klassiske og plasma.
Et objekts stoftilstand afhænger i vid udstrækning af styrken og karakteren af dets intermolekylære kræfter. I faste stoffer er for eksempel kræfterne stærke nok til at pakke partikler tæt sammen, hvilket tillader vibration som deres eneste form for bevægelse. Som et resultat er faste stoffer i stand til at opnå bestemte former og volumener. Væsker har på den anden side svagere intermolekylære kræfter, der trækker partiklerne sammen. Væsker har ingen bestemt form; de følger formen på deres containere og udfylder så meget plads, som deres mængder tillader. De intermolekylære kræfter af gasser er endnu svagere end væsker, hvilket resulterer i en form, der har en tendens til at ekspandere gennem hele beholderen, uanset gassenes volumen.
De tre klassiske stoftilstande kan overgå fra den ene til den anden ved hjælp af varme og tryk. Den proces, gennem hvilken faste stoffer bliver væsker, kaldes smeltning, mens det omvendte er kendt som frysning eller størkning. Dette illustreres ofte med vand - i flydende tilstand kan vand fryses til is, et fast stof, som derefter kan smeltes tilbage i flydende vand. Med tilstrækkelig varme og tryk kan væsker blive gasser gennem en proces, der kaldes fordampning; hvis omvendt er kendt som kondensation. Faststoffer kan overgå direkte til gasser via sublimering, mens gasser kan blive faste stoffer gennem afsætning.
Selvom de klassiske tilstande af stof ofte observeres på Jorden, udgør plasma det meste af sagen i stjerner. Plasma er en ioniseret gas, der i modsætning til den klassiske tilstand genererer elektromagnetiske strømme. Bose-Einstein-kondensater, opkaldt efter Satyendra Nath Bose og Albert Einstein, afkøles gasser til et punkt, hvor partiklerne ophører med at virke uafhængigt, hvilket resulterer i en enestående, friktionsfri kvantetilstand. Uden for disse fem vigtigste tilstande af materie, teoretiserer videnskabsmænd om mange andre, såsom mærkelig og mørk stof. Briller og flydende krystaller betragtes blandt andet som forskellige fra de fem til at klassificeres som ikke-klassiske tilstande af deres egen hensyntagen.