МАТЕРИЈА: ПОРЕКЛО, СВОЈСТВА, СТАЊА И ПРИМЕРИ - НАУКА - 2025

Ствар је у томе што има масу, заузима место у простору и у стању да комуницирају гравитационо. Цео свемир је сачињен од материје, а своје порекло је започео одмах након Великог праска.

Материја је присутна у четири стања: чврста, течна, гасна и плазма. Потоњи има много сличности са гасовитим, али имајући јединствене карактеристике, чине га четвртим обликом здруживања.

Материја је састављена од атома. Атоми се састоје од неутрона, протона и електрона

Својства материје су подељена у две категорије: опште и карактеристике. Генерали омогућавају разликовање материје од онога што није. На пример, маса је карактеристика материје, као и електрични набој, запремина и температура. Ова својства су заједничка за било коју супстанцу.

Заузврат, карактеристике су посебна својства по којима се једна врста материје разликује од друге. Ова категорија укључује густину, боју, тврдоћу, вискозност, проводљивост, талиште, модул стисљивости и многе друге.

Од чега се гради ствар?

Атоми су саставни део материје. Заузврат, атоми се састоје од протона, електрона и неутрона.

Наелектрисање

Електрични набој је својствена карактеристика честица које чине материју. Протони имају позитиван набој, а електрони негативно наелектрисање, неутрони којима недостаје електрични набој.

У атому се протони и електрони налазе у једнаким количинама, па је атом - и материја уопште - обично у неутралном стању.

Илустрација која представља атом. Протони и неутрони су у истом броју у језгру. Електрони су на различитим орбиталним нивоима око језгра

Порекло материје

Порекло материје је у почетним тренуцима формирања свемира, фазе у којој су почели да се формирају светлосни елементи попут хелијума, литијума и деутеријума (изотоп водоника).

НАСА / ВМАП Научни тим / Уметност Дана Берри

Ова фаза је позната као нуклеосинтеза Великог праска, процес стварања атомских језгара из њихових састојака: протона и неутрона. Кратки тренуци након Великог праска, свемир се охладио, протони и неутрони су се спојили у формирајући атомска језгра.

Формирање звезда и порекло елемената

Касније, када су звезде формиране, њихова језгра су синтетизовала најтеже елементе помоћу процеса нуклеарне фузије. Тако је настала обична материја из које су створени сви познати предмети у свемиру, укључујући жива бића.

Међутим, научници данас верују да свемир није сачињен у потпуности од обичне материје. Постојећа густина ове материје не објашњава многа космолошка запажања, попут ширења свемира и брзине звезда у галаксијама.

Звезде се крећу брже него што је предвиђено густином обичне материје, због чега се постулише постојање невидљиве материје која је одговорна. Ради се о тамној материји.

Постојало је и постојање треће класе материје, повезано са оним што је познато као тамна енергија. Запамтите да су материја и енергија једнаки, према ономе што је Ајнштајн истакао.

Оно што ћемо у наставку описати односи се искључиво на обичну материју од које смо направљени, која има масу и друге опште карактеристике и многе врло специфичне, зависно од врсте материје.

Својства материје

- Општа својства

Опште особине материје су свима заједничке. На пример, комад дрвета и комад метала имају масу, заузимају запремину и налазе се на одређеној температури.

Маса, тежина и инерција

Маса и тежина су појмови који се често збуњују. Међутим, постоји основна разлика између њих: маса тела је иста - осим ако не доживи губитак - али тежина тог истог предмета може се променити. Знамо да тежина на Земљи и на Месецу није иста, јер је Земљина гравитација већа.

Стога је маса скаларна количина, док је тежина векторска. То значи да тежина објекта има величину, смер и значење, јер је то сила којом Земља - или Месец или неки други астрономски објект - повлачи објекат ка свом центру. Овде су правац и смисао „према центру“, док величина одговара нумеричком делу.

Да бисте изразили масу, довољни су број и јединица. На пример, говоре о кило кукуруза или тони челика. У Међународном систему јединица (СИ) јединица за масу је килограм.

Још једна ствар коју сигурно знамо из свакодневног искуства је да је теже померати веома масивне предмете од лакших. Потоњи лакше мењају покрете. То је својство материје која се зове инерција, а која се мери масом.

Запремина

Материја заузима одређену количину простора, коју није заузела нека друга материја. То је, дакле, непробојно, што значи да пружа отпор другим материјама које заузимају исто место.

На пример, када намажете спужву, течност се налази у порама сунђера, а да не заузима исто место као и она. Исто важи и за ломљене, порозне стијене које садрже уље.

Температура

Атоми су организовани у молекуле да дају структуру материје, али једном када су постигнуте, ове честице нису у статичкој равнотежи. Супротно томе, имају карактеристично вибраторно кретање, које између осталог зависи и од њиховог расположења.

То кретање је повезано са унутрашњом енергијом материје која се мери кроз температуру.

- Карактеристична својства

Многобројне су и њихова студија доприноси карактеризацији различитих интеракција које материја може да успостави. Једна од најважнијих је густина: килограм гвожђа и други дрвета теже исто, али кило гвожђа заузима мање запремине него килограм дрвета.

Густина је однос масе и запремине коју заузима. Сваки материјал има густину која је карактеристична за њега, иако није непромењива, јер температура и притисак могу извршити важне промене.

Друго веома особено својство је еластичност. Нису сви материјали истог понашања када се истежу или компримирају. Неки су врло отпорни, други се лако деформишу.

На овај начин имамо бројна својства материје која карактеришу њено понашање у безброј ситуација.

Стање материјала

Вода у течном, чврстом и гасовитом стању.

Материја нам се чини у агрегацијским стањима, зависно од кохезивне силе између честица које је чине. На овај начин се природно јављају четири стања:

-Чврст

-Течности

-Гасни

-Плазма

Чврст

Чврста супстанца има веома добро дефинисан облик, јер су саставне честице високо кохезивне. Такође има добар еластични одзив, јер када се деформише, чврсто стање материје се враћа у првобитно стање.

Течности

Течности попримају облик посуде која их садржи, али иако је то тако, имају добро дефинисан запремину, јер су молекуларне везе, иако флексибилније него у чврстим материјама, ипак довољне кохезије.

Гасови

Материја у гасовитом стању је карактеристична по томе што њене саставне честице нису чврсто везане. У ствари, имају велику покретљивост и зато гасови немају облик и шире се све док не напуне запремину контејнера који их садржи.

Три најпознатија стања материје. Јоселл7

Плазма

Плазма је материја у гасовитом стању, а такође јонизована. Већ је раније споменуто да је материја, у целини, у неутралном стању, али у случају плазме један или више електрона су се одвојили од атома и оставили му нето набој.

Иако је плазма најмање позната у стању материје, истина је да она обилује универзумом. На пример, плазма постоји у Земљиној спољној атмосфери, као и на Сунцу и другим звездама.

У лабораторији је могуће створити плазму загревањем гаса док се електрони не одвоје од атома или бомбардовањем гаса високоенергетским зрачењем.

Примери материје

Уобичајени објекти

Сваки заједнички предмет је направљен од материје, попут:

• Боок
• Столица
• Сто
• Дрво
• Стакло.

Елементарна материја

У елементарној материји налазимо елементе који чине периодичну табелу елемената, који су најелементарнији део материје. Сви предмети који чине материју могу се раставити на те мале елементе.

• Алуминијум
• Баријум
• Аргон
• Бор
• Калцијум
• Галијум
• Индијанац.

Органски материјал

То је материја створена од живих организама и заснована на хемији угљеника, лаког елемента који лако може формирати ковалентне везе. Органска једињења су дугачки ланци молекула са великом свестраношћу и живот их користи за обављање својих функција.

Антиматерија

То је врста материје у којој су електрони позитивно наелектрисани (позитрони), а протони (антипротони) негативно наелектрисани. Неутрони, иако су неутрални, такође имају своју античестица која се зове анти-неутрон, а која је начињена од антикваркова.

Честице антиматерије имају исту масу као и честице материје и јављају се у природи.Позитрони су откривени у космичким зракама, радијација која долази из свемира, од 1932. А све честице антидетерија су произведене у лабораторијама , употребом нуклеарних акцелератора.

Чак је створен и вештачки анти-атом, састављен од позитрона који орбитира против антипротона. Није дуго трајало, јер антиматерија уништава у присуству материје, стварајући енергију.

Тамна материја

Материја од које је Земља састављена је такође у остатку свемира. Језгра звезда делују попут гигантских реактора цепања у којима се непрекидно стварају атоми тежи од водоника и хелијума.

Међутим, као што смо већ рекли, понашање универзума сугерише много већу густину него што је запажено. Објашњење се може налазити у врсти материје која се не види, али која производи ефекте које се могу опазити и који у гравитационим силама прелазе интензивније од густоће опажајуће материје.

Сматра се да тамна материја и енергија чине 90% свемира (први је допринео 25% укупног броја). Дакле, само 10% обичне материје, а остатак би била тамна енергија, која би се хомогено дистрибуирала по свемиру.

Референце

1. Цхемистри Либретектс. Физичка и хемијска својства материје. Опоравак од: цхем.либретектс.орг.
2. Хевитт, Паул. 2012. Концептуална физичка наука. 5. Ед Пеарсон.
3. Киркпатрицк, Л. 2010. Физика: концептуални поглед на свијет. 7тх. Едитион. Ценгаге.
4. Тиллери, Б. 2013. Интегриши науку.6. Едитион. МацГрав Хилл.
5. Википедиа. Материја. Опоравак од: ес.википедиа.орг.
6. Вилцзец, Ф. Порекло мисе. Остварено од: веб.мит.еду.