Hva er viktige stater?

Materiellstilstandene er de forskjellige fysiske formene materien kan oppnå avhengig av dens molekylære konfigurasjon. De tre klassiske tilstandene - faste, flytende og gass - er lett observerbare på jorden og kan overføre fra den ene til den andre. Blant ikke-klassiske tilstander av materie er plasma det mest tallrike, og står for en stor prosentandel av den baryoniske substansen i det kjente universet. Andre ikke-klassiske stater kan bære sterke likheter med klassiske, kreve spesifikke miljøforhold eller eksistere først og fremst i teorien. Bose-Einstein-kondensatet, en av de tidligste bekreftede teoretiske tilstandene, er allment akseptert som den femte primære tilstand for materien, etter de tre klassiske tilstandene og plasma.

Et objekts sakstilstand avhenger i stor grad av styrken og karakteren til dets intermolekylære krefter. I faste stoffer, for eksempel, er kreftene sterke nok til å pakke partikler tett sammen, noe som tillater vibrasjoner som deres eneste form for bevegelse. Som et resultat er faste stoffer i stand til å oppnå bestemte former og volumer. Væsker har derimot svakere intermolekylære krefter som drar partiklene sammen. Væsker har ingen bestemt form; de følger formen på containerne og fyller så mye plass som volumene tillater. Gassens intermolekylære krefter er enda svakere enn væsker, noe som resulterer i en form som har en tendens til å utvide seg gjennom hele beholderen, uavhengig av gassenes volum.

De tre klassiske tilstandene i saken kan gå over fra den ene til den andre ved hjelp av varme og trykk. Prosessen som faste stoffer blir væsker er kjent som smelting, mens det motsatte er kjent som frysing eller størkning. Dette illustreres ofte med vann - i flytende tilstand kan vann fryses ned til is, et fast stoff, som deretter kan smeltes tilbake til flytende vann. Med nok varme og trykk, kan væsker bli gasser gjennom en prosess kjent som fordamping; det motsatte er kjent som kondens. Faststoffer kan overføre direkte til gasser via sublimering, mens gasser kan bli faste stoffer gjennom avsetning.

Selv om de klassiske tilstandene i materien ofte blir observert på jorden, utgjør plasma det meste av saken i stjerner. Plasma er en ionisert gass som i motsetning til den klassiske tilstanden genererer elektromagnetiske strømmer. Bose-Einstein-kondensater, oppkalt etter Satyendra Nath Bose og Albert Einstein, er gasser som er avkjølt til et punkt der partiklene slutter å virke uavhengig, noe som resulterer i en enkel, friksjonsfri kvantetilstand. Utenom disse fem hovedtilstandene i saken, teoretiserer forskere om mange andre, som underlig og mørk materie. Glass og flytende krystaller anses blant annet for å være forskjellige nok fra de fem til å klassifiseres som ikke-klassiske tilstander med tanke på deres egen hensyn.