Câte stări ale materiei există și care sunt acestea: sunt mai mult decât patru, câte știai tu

La școală, s-ar putea să fi învățat că există trei sau chiar patru stări ale materiei. Dar, pe măsură ce înțelegerea noastră despre univers s-a extins, ne-am dat seama că materia se poate organiza în mai multe moduri decât ne-am imaginat.

Deși există încă un dezacord cu privire la câte stări ale materiei există de fapt, până acum peste 15 fie au fost demonstrate în laborator, fie au suficiente dovezi circumstanțiale că teoriile științifice se bazează pe existența lor.

O stare a materiei este atunci când o anumită cantitate dintr-o substanță are proprietăți chimice și fizice care sunt uniforme. Este posibil ca această substanță să treacă de la o stare la alta printr-o schimbare de fază. Ne putem gândi la topirea unui cub de gheață ca la o simplă schimbare de fază.

Stările clasice ale materiei sunt solid, lichid, gaz și plasmă. În stările clasice ale materiei, avem un solid, lichid, gaz și plasmă. Aceste stări sunt observate în condiții normale în viața de zi cu zi și sunt definite în termeni de volum, formă și proprietate generală a unei substanțe. Un solid are o formă și un volum, iar particulele sale constitutive sunt strâns împachetate. În lichide, particulele au forțe mai slabe între ele și, din acest motiv, au un volum (în mare parte) constant, dar iau forma recipientului pe care îl umplu.

Moment emoționant. Vocea copiilor lui Meghan Markle și Prințul Harry, auzită pentru prima dată: “Cât de dulce sună”

Cine este Florin Roată, bodyguardul lui Călin Georgescu? Medic veterinar devenit actor și prieten al vedetelor de la Hollywood

Atât gazul, cât și plasma nu au nicio formă, nici un volum fix. Diferența este că plasmele sunt conductoare electric, produc curenți electrici și reacționează puternic la forțele electromagnetice. Și, deși suntem cu toții familiarizați cu gazele, plasma este la fel de comună și este văzută în fulgere, scântei, lumini fluorescente, stele și, de asemenea, în anumite flăcări.

Fără a intra în fizica extrem de ciudată, putem vedea că aceste patru stări s-ar putea să nu reprezinte toate categoriile care există. Atât solidele, cât și lichidele au subcategorii, iar unele dintre ele par să depășească definițiile simple pe care le-am dat. Cristalele lichide și sticla lichidă se numără printre aceste stări deosebite, dar nu sunt singure.

În ultimul secol, oamenii de știință au ajuns să realizeze că există mai multe stări dincolo de cele cu care suntem (mai mult sau mai puțin) familiarizați. Pentru a le găsi și a studia, totuși, trebuie să mergem la extreme. Presiunea, căldura și frigul pot împinge substanțele în configurații cu proprietăți bizare.

A cincea stare a materiei

Așa-numita stare a cincea a materiei este condensatul Bose-Einstein, care se întâmplă doar într-un gaz foarte diluat de particule, cunoscut sub numele de bosoni și când temperatura este aproape de zero absolut.

În aceste condiții, întregul gaz încetează să se comporte ca și cum ar fi format din particule individuale și, în schimb, se comportă ca un singur sistem cuantic macroscopic. Se obține doar în scenarii de densitate extrem de scăzută (o sută de miime din densitatea aerului) și temperaturi ultra-scăzute (o fracțiune de grad peste zero absolut). În această condiție limitativă, efectele mecanicii cuantice devin dominante și vedem stări deosebite.

Stând la temperaturi foarte scăzute, putem experimenta și superfluidele – o a doua stare lichidă în care substanța poate curge fără frecare. Una dintre cele mai curioase consecințe ale acestei stări este că superfluidele sunt capabile să iasă din containerele în care sunt plasate.

De asemenea, putem avea supersolide, cele care se mișcă fără frecare, și supraconductori, care sunt materiale care au rezistență electrică zero sub o anumită temperatură. Există și polaroni Rydberg, unde este posibil să avem atomi în alți atomi.

În viitorul apropiat, cu siguranță vor fi descoperite mai multe stări noi ale materiei și poate că unele aplicații noi interesante vor fi, de asemenea, deblocate din cele cu care suntem deja familiarizați.