Vysvetľujeme, čo je hmota vo fyzike a aké sú jej vlastnosti. Okrem toho stavy, ktoré prezentuje, a jeho štruktúru.
Čo je hmota (fyzika)?
Podľa prístupu k fyzické, hmota sa vzťahuje na akúkoľvek entitu obdarenú omša vlastné a schopné obsadiť a priestor v určitom okamihu. Všetky fyzické predmety sú vyrobené z hmoty, od auta po a atóm a častice elementály, ktoré ho tvoria.
Pojem hmoty v oblasti fyziky bol definovaný a redefinovaný v priebehu storočí, od staroveku (keď sa objavil pojem atómov), až po časy Isaaca Newtona a neskôr Alberta Einsteina. Objav subatomárnej hmoty a inaugurácia časticovej fyziky boli najrevolučnejšou udalosťou v tejto oblasti, pokiaľ ide o myslenie o hmote.
Pôvodná definícia hmoty, ktorú sme uviedli, teda postačovala pre klasické odvetvia fyziky, ale v rámci vedy je problematická. kvantová mechanika, kde sú pojmy „hmotnosť“ a „priestor“ oveľa komplikovanejšie.
Charakteristika hmoty vo fyzike
Hmota má určité špecifické vlastnosti, ako je hmotnosť a objem, teda hmota zaberá a regiónu určený v časopriestore. To znamená, že hmota má merateľné vlastnosti, ako napr proporcie (dĺžka, šírka, výška), hustota, hmotnosť, tvrdosť, tekutosť, kujnosť a mnohé iné. Poznať hmotu znamená presne pochopiť jej fyzikálne vlastnosti, ktoré sa radikálne líšia od vlastností napr energie.
Na druhej strane sa hmota musí nachádzať v niektorom zo známych stavov alebo fáz, podľa rozloženia, zoskupenia a vlastností jej častice. Hmota je teda prezentovaná v štáte pevný, kvapalina Y plynný, aj keď sa tiež za určitých extrémnych podmienok tlaku a teploty môže nachádzať v stave plazmatické (ionizovaný plyn). Existujú ďalšie zložitejšie stavy hmoty, ktoré sa študujú v pokročilých oblastiach fyziky a ktoré sú nestabilné.
Okrem hmoty existuje antihmota, ktorú možno chápať ako hmotu zloženú z antičastíc. Pre každú elementárnu časticu, ktorá existuje, existuje ďalšia identická, ale s nabíjačka opak, čo spôsobuje anihiláciu oboch pri interakcii.
stavy materiálu
Podľa fyziky existujú tri hlavné stavy hmoty: pevné, kvapalné a plynné, aj keď existujú aj iné menej časté stavy, ako sú plazma alebo fermiónové kondenzáty, reprodukovateľné iba v laboratóriu. Každý fyzikálny stav má iné charakteristiky, ktoré majú veľa spoločného s tým, ako sú častice skúmaného systému usporiadané v priestore a akú energiu majú.
- Pevné. Častice tuhej hmoty sú veľmi, veľmi blízko seba, korisťou veľmi silných príťažlivých síl. Preto sa správajú ako jedno telo s veľkou súdržnosťou, hustota a konštantný tvar. Vyznačujú sa odolnosťou voči fragmentácii a majú nízku alebo žiadnu tekutosť: nedajú sa stlačiť a keď sú rozbité alebo fragmentované, získavajú sa z nich iné pevné látky menšej veľkosti.
- Kvapaliny. Častice kvapalnej hmoty sú držané pohromade príťažlivými silami, oveľa slabšími a menej usporiadanými ako častice pevných látok. Z tohto dôvodu kvapalinám chýba pevná a stabilná forma, ako aj súdržnosť a výdrž, tak nadobúdajú tvar nádoby, ktorá ich obsahuje. Majú veľkú tekutosť (dajú sa vložiť do malých priestorov) a povrchové napätie, vďaka ktorému priľnú k povrchom, sú málo stlačiteľné a s výnimkou tzv. VodaV prítomnosti chladu majú tendenciu sa sťahovať.
- Plyny. Častice plynnej hmoty sú v takom stave rozptýlenia a vzdialenosti, že sa im sotva podarí zostať spolu úplne: sila príťažlivosti medzi nimi je slabá, čo spôsobuje medzi nimi stav neporiadku. Keďže sa nepodarilo spojiť a vytvoriť masívne kompaktné telo, gravitácia nemá to na nich znateľný vplyv. Zaberajú oveľa väčší objem ako kvapaliny a pevné látky, pretože majú tendenciu expandovať, kým nezaberú celý priestor ktorá ich obsahuje. Chýba im pevný tvar a objem a niekedy sú bez farby a/alebo bez zápachu.
Hmota môže byť transformovaná z jedného stavu do druhého, len zmenou podmienok teplota Y Tlak ku ktorému ste. Jeho chemické vlastnosti však zostanú rovnaké.
Štruktúra hmoty
Všetka známa hmota sa skladá z mikroskopických jednotiek nazývaných atómy, ktoré tvoria tri subatomárne častice:
- Elektróny. Tieto častice, vybavené záporným nábojom a malou veľkosťou, obiehajú okolo jadra atómu v súbore trajektórií nazývaných orbitály s väčším alebo menším množstvom energie podľa jeho blízkosti alebo vzdialenosti od jadra.
- Protóny. Sú vybavené kladným nábojom a sú väčšie a nachádzajú sa v jadre atómu a tvoria hlavnú časť jeho hmotnosti a hmotnosti.
- Neutróny. Bez akéhokoľvek elektrického náboja sa nachádzajú v jadre atómu spolu s protónmi a poskytujú atómu hmotnosť a hmotnosť, hoci neovplyvňujú jeho elektromagnetizmu.
V závislosti od počtu elektrónov, protónov a neutrónov, ktoré má atóm, bude tvoriť chemické prvky známe a kategorizované v periodickej tabuľke. Napríklad najjednoduchší atóm, ktorý existuje, je vodík, ktorý má iba jeden elektrón a jeden protón.