Materija

Materija

Materija se obično klasifikuje u tri klasična stanja, pri čemu se plazma ponekad dodaje kao četvrto stanje. Odozgo nadole: kvarc (čvrsto agregatno stanje), voda (tečnost), azot-dioksid (gas), i plazmeni globus (plazma).

Materija ili tvar se obično shvata kao supstancija ili "građa" od koje je načinjena priroda,^[1] odnosno sve što se može čulima opažati i poseduje fizičke osobine.^[2][3] Materija u strukturnom pogledu javlja se u dva osnovna oblika: kao određena masa, tj. skup čestica, i kao elektromagnetska energija, tj. valovi.

U klasičnoj fizici i hemiji, materija je svaka supstanca koja ima masu i zauzima prostor, jer ima zapreminu. U nauci danas nema široko prihvaćene definicije materije. Materija bi se mogla definisati kao istovremena manifestacija mase i energije u vremenu i prostoru. Kao filozofska i fizička kategorija, materija je neodvojivo povezana sa drugim kategorijama, a to su prostor, vreme i kretanje. Materija uvek postoji u prostoru (prostire se) i vremenu, a, takođe, ne može postojati bez kretanja tj. nalazi se u stanju neprekidnog kretanja i promene. Jedan od najstarijih zakona fizike, formulisan još u antičkoj Grčkoj, Zakon održanja materije glasi: Materija se ne može uništiti, niti ni iz čega stvoriti, ona može samo da se menja i da prelazi iz jednog u drugi oblik.

Tokom istorije, filozofi su razmatrali prirodu tvari. Ideju da je tvar izgrađena od nedeljivih čestica, prvi put su izneli grčki filozofi Leukip (~490 pne) i Demokrit (~470–380 pne).^[4] U 19. veku su postavljeni savremeni temelji fizike u smislu definisanja osnovnih elemenata prirode. Tada je primećeno da osim fizičkih tela postoji nešto što može imati fizičke osobine, a nema masu i oblik. To je bila energija i dugo je smatrana osnovnim i nezavisnim sastavnim delom prirode. Od pojave teorije relativnosti uvodi se dvojnost materija-energija. Postoji izuzetno čvrsta veza između materije i energije, jer su materija (masa) i energija, prema Ajnštajnovoj čuvenoj jednačini, ekvivalentne i mogu prelaziti jedna u drugu. Materija i energija su dva pojavna vida iste stvarnosti. Materija postoji u različitim stanjima (ili fazama).To su uobičajena stanja kao čvrsto, tečno i gasno – na primer voda postoji kao led, tečnost i para – ali i druga moguća stanja, uključujući plazmu, Boze-Ajnštajnov kondenzat, fermionski kondenzat, i kvark-gluonsku plazmu.^[5]

Obično se atomi zamišljaju kao jezgro od protona i neutrona, i okružujući „oblak” orbitirajućih elektrona koji „zauzima prostor”.^[6][7] Međutim, ovo je samo donekle tačno, jer osobine subatomskih čestica određuje njihova kvantna priroda, što znači da ne deluju kao svakodnevni predmeti – mogu se ponašati i kao talasi i čestice i nemaju jasno definisane veličine ni pozicije. Po standardnom modelu čestica, materija nije fundamentalan koncept, jer su gradivni elementi atoma kvanti koji nemaju „veličinu” ili „zapreminu” u uobičajenom smislu. Usled principa isključenja i drugih osnovnih sila, „čestične tačke” poznate kao fermioni (kvarkovi, leptoni) i mnoge smeše i atomi, su prisiljeni držati rastojanje od drugih čestica u uobičajenim uslovima, što stvara svojstvo tvari koje izgleda kao prostiranje.

1. ↑ Mongillo 2007: str. 30 sfn error: multiple targets (2×): CITEREFMongillo2007 (help)
2. ↑ Penrose 1991: str. 21
3. ↑ „Matter (physics)”. McGraw-Hill's Access Science: Encyclopedia of Science and Technology Online. Arhivirano iz originala na datum 2011-06-17. Pristupljeno 24. 5. 2009. 
4. ↑ Olmsted & Williams 1996: str. 40
5. ↑ "RHIC Scientists Serve Up "Perfect" Liquid" (Press release). Brookhaven National Laboratory. 18. 4. 2005. Retrieved 15. 9. 2009. {{cite press release}}: Check date values in: |accessdate= and |date= (help)
6. ↑ Davies 1992
7. ↑ G. 't Hooft (1997). In search of the ultimate building blocks. Cambridge University Press. str. 6. ISBN 978-0-521-57883-7.