مادة، شكلها غير ثابت، وحجمها غير ثابت، لأن كل ما له كتلة وحجم في هذا الكون يسمى المادة ومكوناتها، وكذلك حالات المادة وخصائص كل منها.
تعريف المادة في الفيزياء
تُعرَّف المادة في الفيزياء الكلاسيكية بأنها كل شيء له حجم وكتلة وكثافة في العالم المادي الملموس. وهي مقسمة إلى مادة مضيئة وهي 0.4٪، مادة غير مضيئة بنسبة 3.6٪ والباقي 73٪ طاقة مظلمة ذات ضغط سلبي، والجدير بالذكر أن المادة تتكون من جزيئات صغيرة جدًا غير مرئية للعالم. بالعين المجردة وتسمى الجزيئات، والتي تتكون أيضًا من جزيئات أصغر تسمى الجسيمات الأولية، والتي تنقسم حسب كتلتها إلى ثلاثة أقسام على النحو التالي
- البوزونات تُعرف بالجزيئات الثقيلة نظرًا لحجمها، فهناك أنواع ثقيلة أثقل بحوالي 100 مرة من البروتون، في حين أن الأنواع الأخرى أثقل من البروتون بمقدار 200 مرة.
- اللبتونات وهي جسيمات أولية صغيرة جدًا تشكل الإلكترون والبوزيترون.
- الكواركات وهي جسيمات صغيرة جدًا تتكون منها البروتونات والنيوترونات.
مادة شكلها وحجمها غير ثابت.
توجد المادة في الفضاء في أربع حالات مختلفة، ثلاث منها على كوكب الأرض سائلة وصلبة وغازية، والحالة الرابعة تسمى البلازما ولها شكل أيونات. الحجم غير ثابت، هناك
- الحالة الغازية.
الحالة الغازية هي أضعف حالة لمادة ما بسبب ضعف الرابطة بين ذراتها، ويمكن بسهولة ضغط المادة في الحالة الغازية، لأن المادة في هذه الحالة لا تحدد بشكل أو حجم معين، وهي كذلك وتجدر الإشارة إلى أنه يمكن تحويل المادة من حالة إلى أخرى تسمى عملية تحويل مادة سائلة إلى حالة غازية التبخر، ويطلق على تحول المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة التجميد، ويطلق على عملية تحويل المادة السائلة إلى الحالة الغازية. المادة الصلبة إلى سائل تسمى الانصهار، ويمكن أن تتحول المادة الصلبة إلى مادة غازية دون المرور بالحالة السائلة وتسمى هذه العملية التسامي.
حالات المادة الفيزيائية
كما ذكرنا سابقًا، يتم تعريف المادة من خلال أربع حالات، تظهر ثلاث منها على سطح الأرض الحالة الصلبة والسائلة والغازية. فيما يلي لمحة عامة عن الحالة الصلبة والسائلة بالإضافة إلى حالة البلازما
الحالة الصلبة
توصف ذرات المادة في الحالة الصلبة بأنها مترابطة بقوة مما يجعلها قوية ويصعب تحريكها، وهي في حالة حركة مستمرة فيما بينها بشكل غير محسوس، وتتحدد هذه الحالة بوجود شكل معين ورغم صلابته والترابط بين ذراته، ولكن إذا تعرض لقوة معينة يمكن أن يكون. يكسر الروابط بين ذراته، وبالتالي يغير شكله ولا يعود إلى شكله الأصلي بسهولة، ومن الأمثلة على ذلك الصخور.
الحالة السائلة
تتميز الذرات الموجودة في هذه المادة بالاعتماد المتبادل والتقارب بحيث يمكن أن تتدفق حول بعضها البعض، وهذا ما يميزها عن مادة صلبة، ومن مزاياها اللزوجة وكونها ذات حجم شبه ثابت وهو أمر صعب. . من السهل تغييرها، ولها شكل غير مستقر، فهي تأخذ شكل الحاوية التي توضع فيها، ومن الأمثلة تحتوي على ماء.
حالة البلازما
تحدث هذه الحالة في ظل ظروف معينة، ويمكن وصفها بأنها غاز مؤين، مما يعني أن الإلكترونات حرة وغير مرتبطة بالذرة. بعبارة أخرى، تتكون الذرة في هذه الحالة من نيوترونات وبروتونات بدون إلكترونات، ومن الأمثلة على ذلك البرق والشفق القطبي.