Περιεχόμενο
Όλη η ύλη στο γνωστό σύμπαν αποτελείται από άτομα. Κάθε ουσία έχει ξεχωριστή ατομική δομή αποτελούμενη από συγκεκριμένους συνδυασμούς πρωτονίων, ηλεκτρονίων και νετρονίων. Η κατάσταση στην οποία υπάρχει ύλη ονομάζεται φάση. Υπάρχουν τέσσερις φάσεις της ύλης στις οποίες τα πάντα στη Γη μπορούν να εξηγηθούν: στερεά, υγρά, αέρια ή πλάσμα.
Στερεό
Το υλικό στην στερεή κατάσταση αποτελείται από άτομα και μόρια που δεσμεύονται έντονα από τις μοριακές δυνάμεις. Η στερεά ύλη έχει άκαμπτο σχήμα και καθορίζει τον όγκο της. Τα άτομα μέσα στο στερεό δονείται, αλλά αυτή η μικρή ταχεία κίνηση είναι συχνά δύσκολο να ανιχνευθεί. Η στερεά ουσία μπορεί να είναι κρυσταλλική ή άμορφη. Τα άτομα κρυσταλλικής στερεάς κατάστασης τείνουν να είναι στενά συσκευασμένα και ασφαλισμένα με ατομικούς δεσμούς, παραδείγματα είναι ο χαλαζία και το αλάτι. Τα άμορφα στερεά μπορεί να υπάρχουν είτε σε κατάσταση «υαλοειδούς» ή «γκασέτας», όπως ένα παράθυρο.
Υγρό
Οι μοριακές δυνάμεις σε ένα υγρό δεν είναι τόσο ισχυρές όσο εκείνες του στερεού, έτσι το υγρό ρέει, παρά το γεγονός ότι έχει έναν καθορισμένο όγκο. Λόγω αυτής της ροής, ένα υγρό παίρνει τυπικά τη μορφή του δοχείου που το περιέχει. Η μόνη εξαίρεση είναι η μικροβαρύτητα. Σε αυτή την κατάσταση, ένα υγρό μέσα σε μια ελεύθερη επιφάνεια διαμορφώνεται σαν ένας κύκλος, όχι στην επιφάνεια. Τα σωματίδια υγρών είναι παρόμοια με εκείνα του στερεού και των πυκνοτήτων τους επίσης.
Αέριο
Το υλικό στην αέρια κατάσταση δεν έχει καθορισμένο σχήμα ή όγκο. Αν περιορίζεται σε ένα δοχείο, αυτό θα είναι το σχήμα σας. Διαφορετικά, το αέριο θα εξαπλωθεί επ 'αόριστον μέχρι να αντιμετωπίσει κάποια αντίσταση. Σε αντίθεση με τα στερεά και τα υγρά, τα σωματίδια σε ένα αέριο διαχωρίζονται με τέτοιο τρόπο ώστε να οδηγούν σε χαμηλή πυκνότητα. Το υγρό νερό που θερμαίνεται πάνω από 100 ° C, ή 212 ° F, μετατρέπεται σε αέριο. Άλλα παραδείγματα αερίων είναι το άζωτο, το οξυγόνο και το ήλιο (χρησιμοποιούνται για την πλήρωση μπαλονιών).
Πλάσμα
Μόνο πρόσφατα οι επιστήμονες άρχισαν να μελετούν την τέταρτη κατάσταση της ύλης, το πλάσμα, ως ιονισμένο αέριο. Το πλάσμα είναι το υλικό που βρίσκεται σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, όπως ο ήλιος ή η κοπέλα κατά τη διάρκεια της επανεισόδου ενός διαστημοπλοίου στην ατμόσφαιρα της Γης. Από τη Γη, μέχρι το 99% του ορατού σύμπαντος, καθώς και μεγάλο μέρος του τι δεν είναι ορατό, είναι κατασκευασμένο από πλάσμα. Στο πλάσμα, τα πρωτόνια, τα νετρόνια και τα ηλεκτρόνια επιπλέουν ελεύθερα, σε αντίθεση με τα στερεά και τα υγρά. Λόγω της χαμηλής πυκνότητάς τους, οι συγκρούσεις μεταξύ σωματιδίων στο πλάσμα είναι δύσκολο να επιτευχθούν. Τα πλαστικά μπορούν επίσης να βρεθούν στις φλόγες, τις ακτίνες και τις ακτίνες της Γης.
Το "Πέμπτο Κτήμα"
Στη δεκαετία του 1920, οι Satyendra Nath Bose και Albert Einstein προέβλεπαν την πέμπτη κατάσταση της ύλης. Αυτό σήμερα αναφέρεται ως συμπύκνωση Bose-Einstein και μόλις πρόσφατα ανακαλύφθηκε. Αυτή η συμπύκνωση αναφέρεται στην κατάρρευση των ατόμων σε μία κατάσταση που είναι ουσιαστικά αντίθετη με το πώς συμπεριφέρονται στο πλάσμα. Η συμπύκνωση Bose-Einstein συμβαίνει μόνο σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες, κοντά στο απόλυτο μηδέν. Αυτές οι θερμοκρασίες είναι πολύ χαμηλές για να αναπαραχθούν οπουδήποτε στη Γη εκτός εργαστηρίου.