تعريف "المادة" في الفيزياء؟
فكرة أن المسألة تتألف من لبنات أو جزيئات نشأت مع الفلاسفة اليونانيين Democritus (470-380 قبل الميلاد) و Leucippus (490 قبل الميلاد).
أمثلة على المادة (وما لا يهم)
المسألة مبنية من الذرات. وأهم ذراتها ، وهي نظير الهيدروجين المعروف باسم البروتيوم ، هو بروتون واحد. لذلك ، على الرغم من أن الجسيمات دون الذرية لا تعتبر دائمًا أشكالًا للمادة من قبل بعض العلماء ، إلا أنه يمكنك اعتبار Protium هو الاستثناء. بعض الناس يعتبرون أن الإلكترونات والنيوترونات من أشكال المادة أيضًا. خلاف ذلك ، فإن أي مادة مبنية من الذرات تتكون من المادة. الامثله تشمل:
ذرات (هيدروجين ، هيليوم ، كاليفورنيا ، يورانيوم)
جزيئات (الماء ، الأوزون ، غاز النيتروجين ، السكروز)
الأيونات (Ca2 + ، SO42-)
البوليمرات والجزيئات (السليلوز ، الكيتين ، البروتينات ، الحمض النووي)
مخاليط (الزيت والماء والملح والرمل والهواء)
أشكال معقدة (كرسي ، كوكب ، كرة)
في حين أن البروتونات والنيوترونات والإلكترونات هي اللبنات الأساسية للذرات ، فإن هذه الجسيمات هي نفسها قائمة على فرميونات. لا تعتبر الكواركات واللبتونات عادةً أشكالًا من المادة ، على الرغم من أنها تناسب تعريفات معينة للمصطلح. في معظم المستويات ، من الأسهل أن نذكر ببساطة أن المسألة تتكون من ذرات.
لا تزال المادة المضادة مهمة ، على الرغم من أن الجسيمات تقضي على المادة العادية عندما تتصل ببعضها البعض. المادة المضادة موجودة بشكل طبيعي على الأرض ، وإن كانت بكميات صغيرة للغاية.
ثم ، هناك أشياء إما لا تملك كتلة أو على الأقل ليس لها كتلة راحة. الأشياء التي لا يهم ما يلي:
ضوء
صوت
الحرارة
أفكار
أحلام
العواطف
ليس للفوتونات أي كتلة ، لذا فهي مثال على شيء في الفيزياء لا يتكون من مادة. كما أنها لا تعتبر "أشياء" بالمعنى التقليدي ، لأنها لا يمكن أن توجد في حالة ثابتة.
مراحل المسألة
يمكن أن توجد المادة في مراحل مختلفة: صلبة أو سائلة أو غازية أو بلازما. يمكن لمعظم المواد الانتقال بين هذه المراحل بناءً على كمية الحرارة التي تمتصها المادة (أو تفقدها). هناك حالات أو مراحل إضافية من المادة ، بما في ذلك المكثفات Bose-Einstein ، والمكثفات fermionic ، والبلازما كوارك الغلوون.
المسألة مقابل الكتلة
لاحظ أنه على الرغم من أن المادة تحتوي على كتلة ، والكائنات الضخمة تحتوي على مادة ، فإن المصطلحين ليسا مرادفين تمامًا ، على الأقل في الفيزياء. لا يتم حفظ المادة ، بينما يتم حفظ الكتلة في أنظمة مغلقة. وفقًا لنظرية النسبية الخاصة ، قد تختفي المادة في نظام مغلق. الكتلة ، من ناحية أخرى ، ربما لم يتم إنشاؤها أو تدميرها ، على الرغم من أنه يمكن تحويلها إلى طاقة. لا يزال مجموع الكتلة والطاقة ثابتًا في نظام مغلق.
في الفيزياء ، تتمثل إحدى طرق التمييز بين الكتلة والمادة في تعريف المادة على أنها مادة تتألف من جزيئات تظهر كتلة الراحة. ومع ذلك ، في الفيزياء والكيمياء ، تُظهر المادة ازدواجية موجة الجسيمات ، لذلك لها خصائص كل من الأمواج والجزيئات.