Inhoud
Alle materie in het bekende universum bestaat uit atomen. Elke stof heeft een specifieke atomaire structuur die bestaat uit bepaalde combinaties van protonen, elektronen en neutronen. De toestand waarin materie bestaat, wordt de fase genoemd. Er zijn vier fasen van materie waarin alles op aarde kan worden verklaard: vast, vloeibaar, gasvormig of plasma.
solide
Materie in de vaste toestand bestaat uit atomen en moleculen die sterk gebonden zijn door moleculaire krachten. De vaste stof heeft een stijve vorm en bepaalt het volume. De atomen in de vaste stof trillen, maar deze kleine, snelle beweging is vaak moeilijk te detecteren. De vaste stof kan kristallijn of amorf zijn. Kristallijne vaste-stofatomen hebben de neiging om stevig te worden gepakt en te worden vastgezet door middel van atoomverbindingen, voorbeelden zijn kwarts en zout. Amorfe vaste stoffen kunnen bestaan in een "glasachtige" of "verhevigde" toestand, een voorbeeld dat vensterglas is.
netto
De moleculaire krachten in een vloeistof zijn niet zo sterk als die van de vaste stof, dus de vloeistof stroomt ondanks een gedefinieerd volume. Vanwege deze stroom neemt een vloeistof typisch de vorm aan van de houder die deze bevat. De enige uitzondering is microzwaartekracht. In deze toestand heeft een vloeistof in een vrij oppervlak de vorm van een cirkel, niet van het oppervlak. De vloeistofdeeltjes zijn vergelijkbaar met die van de vaste stof en hun dichtheden ook.
gas
Het materiaal in de gasvormige toestand heeft geen gedefinieerde vorm of volume. Als het in een container is opgeborgen, is dit uw vorm. Anders zal het gas zich oneindig verspreiden totdat het een soort van weerstand ondervindt. In tegenstelling tot vaste stoffen en vloeistoffen worden de deeltjes in een gas op een zodanige manier gescheiden dat ze resulteren in een lage dichtheid. Vloeibaar water dat wordt verwarmd tot boven 100 ° C, of 212 ° F, wordt gas. Andere voorbeelden van gassen zijn stikstof, zuurstof en helium (gebruikt om ballonnen te vullen).
plasma
Pas recent zijn wetenschappers begonnen met het bestuderen van de vierde staat van materie, plasma, als een geïoniseerd gas. Plasma is het materiaal dat wordt aangetroffen bij extreem hoge temperaturen, zoals de zon of de meid tijdens de terugkeer van een ruimteschip in de atmosfeer van de aarde. Uit de aarde is tot 99% van het zichtbare universum, evenals veel van wat niet zichtbaar is, gemaakt van plasma. In plasma zweven protonen, neutronen en elektronen vrij, in tegenstelling tot vaste stoffen en vloeistoffen. Vanwege hun lage dichtheid zijn botsingen tussen deeltjes in plasma moeilijk te bereiken. Plasma's zijn ook te vinden in de vlammen, stralen en aurora's van de aarde.
Het "Vijfde Landgoed"
In de jaren twintig voorspelden Satyendra Nath Bose en Albert Einstein de vijfde staat van de materie. Dit wordt tegenwoordig Bose-Einstein-condensatie genoemd en werd pas recent ontdekt. Deze condensatie verwijst naar de ineenstorting van atomen in een enkele staat die in wezen tegengesteld is aan hoe ze zich gedragen in plasma. Bose-Einstein-condensatie treedt alleen op bij extreem lage temperaturen, dicht bij het absolute nulpunt. Deze temperaturen zijn te laag om zich buiten een laboratorium overal ter wereld te reproduceren.