Cosa sono gli stati della materia?

Gli stati della materia sono le diverse forme fisiche che la materia può raggiungere a seconda della sua configurazione molecolare. I tre stati classici - solidi, liquidi e gas - sono facilmente osservabili sulla Terra e possono passare da uno all'altro. Tra gli stati non classici della materia, il plasma è il più abbondante, che rappresenta una grande percentuale della materia baryonica nell'universo noto. Altri stati non classici possono avere forti somiglianze con quelle classiche, richiedere condizioni ambientali specifiche o esistere principalmente in teoria. La condensa di Bose-Einstein, uno dei primi stati teorici confermati, è ampiamente accettata come il quinto stato primario della materia, seguendo i tre classici e il plasma.

Lo stato della materia di un oggetto dipende in gran parte dalla forza e dal carattere delle sue forze inter-molecolari. Nei solidi, ad esempio, le forze sono abbastanza forti da imballare le particelle strettamente insieme, consentendo la vibrazione come unica forma di movimento. Di conseguenza, i solidi sono in grado di ottenere forme e volumi definiti. I liquidi, d'altra parte, hanno forze inter-molecolari più deboli che riuniscono le particelle. I liquidi non hanno una forma definita; Seguono la forma dei loro contenitori e riempiono lo spazio tanto quanto i loro volumi lo consentono. Le forze inter-molecolari dei gas sono persino più deboli dei liquidi, con conseguente forma che tende ad espandersi durante l'intero contenitore, indipendentemente dal volume dei gas.

I tre stati classici della materia possono passare da uno all'altro con l'aiuto di calore e pressione. Il processo attraverso il quale i solidi diventano liquidi è noto come scioglimento, mentre il contrario è noto come congelamento o solidificazione. Questo è spesso illustrato con acqua: nel suo stato liquido, l'acqua può essere congelata nel ghiaccio, un solido, che può successivamente essere sciolto di nuovo in acqua liquida. Con abbastanza calore e pressione, i liquidi possono diventare gas attraversoUgh un processo noto come vaporizzazione; il contrario del quale è noto come condensa. I solidi possono passare direttamente ai gas tramite sublimazione, mentre i gas possono diventare solidi attraverso la deposizione.

Sebbene gli stati classici della materia siano comunemente osservati sulla Terra, il plasma costituisce la maggior parte della materia nelle stelle. Il plasma è un gas ionizzato che, a differenza dello stato classico, genera correnti elettromagnetiche. I condensati di Bose-Einstein, che prende il nome da Satyendra Nath Bose e Albert Einstein, sono gas di gas si sono raffreddati a un punto in cui le particelle smettono di agire in modo indipendente, risultando in uno stato quantico singolare e senza attrito. Al di fuori di questi cinque principali stati della materia, gli scienziati teorizzano su numerosi altri, come una materia strana e oscura. Gli occhiali e i cristalli liquidi, tra gli altri, sono considerati abbastanza diversi dai cinque da essere classificati come stati di materia non classici di loro considerazione.