Koja je definicija "materije" u fizici?

Materija ima mnogo definicija, ali najčešća je ta što je bilo koja tvar ima masa i zauzima prostor. Svi su fizički objekti sastavljeni od materije u obliku atomi, koji su zauzvrat sastavljeni od protona, neutrona i elektrona.

Ideja koja se sastojala od građevnih blokova ili čestica potječe od grčkih filozofa Demokrita (470.-360. Pr. Kr.) I Leucippusa (490. Pr. Kr.).

Materija je građena od atoma. Najosnovniji atom, izotop vodika poznat kao protium, je jedan proton. Dakle, iako subatomske čestice neki znanstvenici ne smatraju uvijek oblike materije, Protium biste mogli smatrati iznimkom. Neki smatraju da su elektroni i neutroni također i materija. Inače, svaka tvar izgrađena od atoma sastoji se od materije. Primjeri uključuju:

• Atomi (vodik, helij, kalifornija, uran)
• Molekule (voda, ozon, dušični plin, saharoza)
• Ioni (Ca²⁺, SO₄^2-)
• Polimeri i makromolekule (celuloza, hitin, proteini, DNK)
• Smjese (ulje i voda, sol i pijesak, zrak)
• Složeni oblici (stolica, planet, lopta)

Dok su protoni, neutroni i elektroni gradivni blokovi atoma, same te čestice se temelje na fermionima. Kvarkovi i leptoni obično se ne smatraju oblicima materije, iako se podudaraju s određenim definicijama pojma. Na većini razina najjednostavnije je jednostavno ustvrditi da se tvar sastoji od atoma.

Antimaterija je još uvijek materija, iako čestice uništavaju običnu tvar kada dodiruju jedna drugu. Antimaterija prirodno postoji na Zemlji, mada u izuzetno malim količinama.

Zatim, postoje stvari koje ili nemaju masu ili ih barem nemaju masa za odmor. Ono što nije važno uključuje:

• Svjetlo
• Zvuk
• Toplina
• misli
• snovi
• emocije

fotoni nemaju masu, pa su primjer nečega u fizici što jest ne sastavljena od materije. Oni se također ne smatraju „objektima“ u tradicionalnom smislu jer ne mogu postojati u stacionarnom stanju.

Materija može postojati u različitim fazama: kruta, tekuća, plinska ili plazma. Većina tvari može prijeći između tih faza na temelju količine topline koju materijal apsorbira (ili gubi). Postoje dodatna stanja ili faze materije, uključujući Bose-Einstein kondenzate, fermionske kondenzate i kvark-gluonsku plazmu.

Imajte na umu da dok stvar ima masu, a masivni predmeti sadrže materiju, dva pojma nisu baš sinonimna, barem u fizici. Materija se ne čuva, dok se masa sačuva u zatvorenim sustavima. Prema teoriji posebne relativnosti, materija u zatvorenom sustavu može nestati. Masa, s druge strane, možda nikada nije stvorena niti uništena, iako se može pretvoriti u energiju. Zbroj mase i energije ostaje konstantan u zatvorenom sustavu.

U fizici, jedan način razlikovanja mase i materije je definiranje materije kao tvari koja se sastoji od čestica koje pokazuju masu mirovanja. Unatoč tome, u fizici i kemiji materija pokazuje dualitet valova i čestica, pa ima svojstva i valova i čestica.