Obsah
Všetka hmota v známom vesmíre sa skladá z atómov. Každá látka má odlišnú atómovú štruktúru zloženú z konkrétnych kombinácií protónov, elektrónov a neutrónov. Stav, v ktorom hmota existuje, sa nazýva fáza. Existujú štyri fázy hmoty, v ktorých je možné vysvetliť všetko na Zemi: tuhé, kvapalné, plynné alebo plazmové.
tuhý
Hmota v pevnom stave je tvorená atómami a molekulami, ktoré sú silne viazané molekulárnymi silami. Pevná látka má pevný tvar a určuje jej objem. Atómy vo vnútri pevnej látky vibrujú, ale tento malý, rýchly pohyb je často ťažké odhaliť. Pevná látka môže byť kryštalická alebo amorfná. Kryštalické atómy v tuhom skupenstve majú tendenciu byť pevne zabalené a zaistené atómovými väzbami, príkladmi sú kremeň a soľ. Amorfné tuhé látky môžu existovať buď v "sklovitom" alebo "vystuženom" stave, napríklad ako okenné sklo.
netto
Molekulové sily v kvapaline nie sú také silné ako tuhé látky, takže kvapalina prúdi, napriek tomu, že má definovaný objem. Kvôli tomuto prietoku má kvapalina typicky formu nádoby, ktorá ju obsahuje. Jedinou výnimkou je mikrogravitácia. V tomto stave je kvapalina vo voľnom povrchu tvarovaná ako kruh, nie povrch. Častice kvapalín sú podobné časticiam pevných látok a ich hustotám.
plynový
Materiál v plynnom stave nemá definovaný tvar ani objem. Ak sa ocitnete v kontajneri, bude to váš tvar. V opačnom prípade sa plyn šíri na dobu neurčitú, až kým nenarazí na nejaký druh odporu. Na rozdiel od pevných látok a kvapalín sú častice v plyne separované takým spôsobom, že vedú k nízkej hustote. Kvapalná voda ohriata nad 100 ° C alebo 212 ° F sa zmení na plyn. Ďalšími príkladmi plynov sú dusík, kyslík a hélium (používané na plnenie balónov).
plazma
Len nedávno vedci začali skúmať štvrtý stav hmoty, plazmu, ako ionizovaný plyn. Plazma je materiál, ktorý sa nachádza v extrémne vysokých teplotách, ako je slnko alebo slúžka počas návratu kozmickej lode do atmosféry Zeme. Zo Zeme je až 99% viditeľného vesmíru, rovnako ako veľa z toho, čo nie je viditeľné, vyrobené z plazmy. V plazme, protóny, neutróny a elektróny voľne plávajú, na rozdiel od pevných látok a kvapalín. Z dôvodu nízkej hustoty je ťažké dosiahnuť kolízie medzi časticami v plazme. Plazmy možno nájsť aj v plameňoch, lúčoch a polárnych žiaroch Zeme.
"Piata nehnuteľnosť"
V 20. rokoch 20. storočia predpovedali Satyendra Nath Bose a Albert Einstein piaty stav veci. Toto sa v súčasnosti označuje ako Bose-Einsteinova kondenzácia a bola objavená len nedávno. Táto kondenzácia sa vzťahuje na kolaps atómov v jedinom stave, ktorý je v podstate opačný k tomu, ako sa správajú v plazme. Kondenzácia Bose-Einstein sa vyskytuje len pri extrémne nízkych teplotách, blízkych absolútnej nule. Tieto teploty sú príliš nízke na to, aby sa reprodukovali kdekoľvek na Zemi mimo laboratória.