Katı, sıvı, gaz… bunlar tamamen aşina olduğumuz madde halleridir, ama madde halini yaratan nedir? Ve başka madde durumları var mı?
İnsanlar aralarında ilk ayrım yaptıkları için, maddenin durumları, maddenin nasıl davrandığıyla tanımlanmıştır; böylece bir katı sabit bir şekle (ve hacim), bir sıvı sabit bir hacme (ama içinde bulunduğu kaba uyacak şekilde şekil değiştirdi) ve kabını doldurmak için genişletilmiş bir gaz vardı. Maddenin atomlardan (ve moleküllerden) oluştuğunu anladıktan sonra, maddenin durumları moleküllerin (veya bir elementteki atomların) nasıl davrandığı ile ayırt edildi: katılarda hem birbirine yakın hem de sabit bir düzende (örn. kristaller), yakın sıvılar içinde ancak düzenleme sabit değildir ve yakın olmayan gazlarda (bu nedenle belirli bir düzenleme yoktur).
Peki ya plazma? Bir gaz gibi sorta - içerdiği herhangi bir kabı doldurduğunda, bir gazdır - ancak (iyonlar ve elektronlar, bir plazmada, moleküllerin (veya atomların) katı, sıvı veya gazda yaptığından tamamen farklı şekillerde etkileşime girmez. ). Dolayısıyla plazma maddenin dördüncü halidir.
Bilim adamları maddeyi daha dikkatli inceledikçe işler biraz daha karmaşıklaştı.
Örneğin, suyu kritik ancak sıcaklık (kritik basınç) olarak adlandırılan belirli bir sıcaklığın (ve basıncın) üzerinde güçlü fakat şeffaf bir kapta ısıtırsanız - sıvı ve gaz durumları bir olur… su şimdi süperkritik bir sıvıdır ( belki bir kimya dersinde bunun su ile olmasa da gösterildiğini görmüş olabilirsiniz!).
Sonra kristaller (kristal hal) ve camlar (camsı hal) arasında ayrım var; ikisi de çok katı gözüküyor, ancak camdaki moleküllerin dizilimi, bir sıvıdaki moleküllerin kristaline göre daha fazladır ... ve camlar, tıpkı yeterince uzun süre bırakılırsa, sıvılar gibi akabilir.
"Beşinci madde durumu" var mı? Evet! Bir Bose-Einstein kondensi (BEC)… bu, gaz gibi, ancak bileşen atomların tümü (veya çoğunlukla) mümkün olan en düşük kuantum durumunda olmalarıdır… bu nedenle bir BEC, diğer herhangi bir madde durumundan (kuantum) oldukça farklı toplu özelliklere sahiptir. davranış makroskopik hale gelir).
Astrofizikte, birkaç egzotik madde hali vardır; örneğin, beyaz cüce yıldızlarda, maddenin elektron dejenerasyon basıncı ile daha fazla (yerçekimi) çökmesi önlenir; Nötron yıldızlarında aynı tür bir şey olur, ancak nötron dejenerasyon basıncı (kuark dejenerasyon basıncı tarafından tutulan daha da aşırı bir madde durumu olabilir!). Sıradan plazmaların bir karşılığı da vardır: kuark-gluon plazması (hidrojenden yapılan sıradan bir plazmada atomlar elektronlara ve protonlara ayrılır; bir kuarkon plazma protonlarında ve nötronlar kurucu kuarklarına ve gluonlarına "erir".
İlgili Space Magazine hikayeleri var mı? Elbette! Örneğin: Nötron Yıldızlarını Unut, Kuark Yıldızları Evrendeki En Yoğun Cisimler, Schwarzschild Yarıçapı ve Yeni Nesil Magnetoplazma Roketi Uzay İstasyonunda Test Edilebilir.
Bazı egzotik olanlar da dahil olmak üzere madde durumları, Astronomi Cast'de tartışılan bir şeydir; örneğin bu Sorular Göster.
Kaynaklar:
Vikipedi
Purdue Üniversitesi
New York Üniversitesi
Vikipedi: Bose-Einstein Kondensatı
