Vi förklarar vad materia är i fysiken och vad dess egenskaper är. Dessutom de stater den presenterar och dess struktur.
Vad är materia (fysik)?
Enligt tillvägagångssättet för fysisk, avser materia varje enhet som är utrustad med massa egen och kan ockupera en Plats vid ett visst ögonblick. Alla fysiska föremål är gjorda av materia, från en bil till en atom och den partiklar elementaler som utgör den.
Begreppet materia inom fysikens område har definierats och omdefinierats under århundradena, från antiken (när föreställningen om atomer uppstod), till Isaac Newtons och senare Albert Einsteins tid. Upptäckten av subatomär materia och invigningen av partikelfysik har varit den mest revolutionerande händelsen på området när det kommer till att tänka på materia.
Därför räckte den ursprungliga definitionen av materia som vi gav för de klassiska grenarna av fysiken, men den är problematisk inom vetenskapsområdet. kvantmekanik, där begreppen "massa" och "rymd" är mycket mer komplicerade.
Materiens egenskaper i fysiken
Materia har vissa specifika egenskaper, såsom massa och volym, det vill säga materia upptar en område bestäms i rum-tid. Detta innebär att materia har mätbara egenskaper, som t.ex proportioner (längd, bredd, höjd), den densitet, den vikt, hårdhet, flytbarhet, formbarhet, bland många andra. Att känna till materien är att förstå exakt dess fysiska egenskaper, radikalt annorlunda än de hos till exempel Energi.
Å andra sidan måste materia vara i ett av de kända tillstånden eller faserna, beroende på dess fördelning, gruppering och egenskaper. partiklar. Således presenteras materia i staten fast, flytande Y gasformig, även om det också, under vissa extrema förhållanden av tryck och temperatur, kan hittas i ett tillstånd plasmatiska (joniserad gas). Det finns andra mer komplexa tillstånd av materia som studeras inom avancerade fysikområden och som är instabila.
Förutom materia finns det antimateria, vilket kan förstås som materia sammansatt av antipartiklar. För varje elementarpartikel som finns finns det en annan identisk men med elektrisk laddning motsatt, vilket orsakar förintelse av båda när de interagerar.
Materialets tillstånd
Det finns tre huvudtillstånd av materia, enligt fysiken: fast, flytande och gasformig, även om det också finns andra mindre frekventa tillstånd, såsom plasma eller fermioniska kondensat, som endast kan reproduceras i laboratoriet. Varje fysiskt tillstånd har olika egenskaper som har mycket att göra med hur partiklarna i systemet som studeras är ordnade i rymden och den energi de har.
- Fast. Partiklarna av fast materia är mycket, mycket nära varandra, offer för mycket starka attraktionskrafter. Därför beter de sig som en enda kropp, med stor sammanhållning, densitet och en konstant form. De uppvisar motståndskraft mot fragmentering och har låg eller ingen flytbarhet: de kan inte komprimeras och, när de bryts eller fragmenteras, erhålls andra fasta ämnen av mindre storlek från dem.
- Vätskor. Partiklarna av flytande material hålls samman av attraktionskrafter, mycket svagare och mindre ordnade än de av fasta ämnen. Av denna anledning saknar vätskor en fast och stabil form, samt sammanhållning och uthållighet, så att de får formen av behållaren som innehåller dem. De har stor flytbarhet (de kan sättas in i små utrymmen) och en ytspänning som gör att de fäster på ytor, de är inte särskilt komprimerbara och, med undantag av VattenDe tenderar att dra ihop sig i närvaro av kyla.
- Gaser. Partiklarna av gasformigt material befinner sig i ett sådant tillstånd av spridning och avstånd att de knappast lyckas hålla ihop helt: attraktionskraften mellan dem är svag, vilket orsakar ett tillstånd av oordning mellan dem. Misslyckas med att gå samman och bilda en massiv kompakt kropp, den allvar det har ingen nämnvärd effekt på dem. De upptar en mycket större volym än vätskor och fasta ämnen, eftersom de tenderar att expandera tills de upptar hela Plats som innehåller dem. De saknar en fast form och volym och är ibland färglösa och/eller luktfria.
Materia kan omvandlas från ett tillstånd till ett annat, bara genom att ändra villkoren för temperatur Y Tryck som du är till. Dess kemiska egenskaper kommer dock att förbli desamma.
Materiens struktur
All känd materia är sammansatt av mikroskopiska enheter som kallas atomer som i sin tur bildas av tre subatomära partiklar:
- Elektroner. Dessa partiklar är utrustade med en negativ laddning och liten storlek och kretsar kring atomens kärna i en uppsättning banor som kallas orbitaler, med en större eller mindre mängd Energi beroende på dess närhet eller dess avstånd från kärnan.
- Protoner. Försedda med en positiv laddning och större, de finns i atomkärnan och utgör huvuddelen av dess massa och vikt.
- Neutroner. Utan någon elektrisk laddning finns de i atomkärnan tillsammans med protonerna, vilket ger massa och vikt till atomen även om de inte påverkar dess elektromagnetism.
Beroende på antalet elektroner, protoner och neutroner som en atom har, kommer den att utgöra kemiska grundämnen kända och kategoriserade i det periodiska systemet. Till exempel är den enklaste atomen som finns väte, som bara har en elektron och en proton.