Hva er definisjonen av "Matter" i fysikk?

Materie har mange definisjoner, men det vanligste er at det er ethvert stoff som har masse og opptar plass. Alle fysiske objekter er sammensatt av materie, i form av atomer, som igjen er sammensatt av protoner, nøytroner og elektroner.

Ideen om at materie besto av byggesteiner eller partikler, oppsto hos de greske filosofene Democritus (470-380 f.Kr.) og Leucippus (490 f.Kr.).

Materie er bygget av atomer. Det mest basale atomet, isotopen av hydrogen kjent som protium, er et enkelt proton. Så selv om subatomære partikler ikke alltid anses som former for materie av noen forskere, kan du vurdere Protium som unntaket. Noen mennesker anser at elektron og nøytroner også er materieformer. Ellers består ethvert stoff bygget av atomer av materie. Eksempler inkluderer:

• Atomer (hydrogen, helium, californium, uranium)
• Molekyler (vann, ozon, nitrogengass, sukrose)
• Joner (Ca²⁺, SÅ₄^2-)
• Polymerer og makromolekyler (cellulose, kitin, proteiner, DNA)
• Blandinger (olje og vann, salt og sand, luft)
• Komplekse former (en stol, en planet, en ball)

Mens protoner, nøytroner og elektron er byggesteinene til atomer, er disse partiklene i seg selv basert på fermioner. Kvarker og leptoner regnes vanligvis ikke som former for materie, selv om de passer til visse definisjoner av begrepet. På de fleste nivåer er det enklest å oppgi bare at materie består av atomer.

Antimaterie er fremdeles materie, selv om partiklene ødelegger vanlig stoff når de kommer i kontakt med hverandre. Antimaterie finnes naturlig på jorden, selv om det er i ekstremt små mengder.

Deretter er det ting som enten ikke har masse eller i det minste ikke har noe hvilemasse. Ting som ikke er viktig inkluderer:

• Lys
• Lyd
• Varme
• tanker
• Dreams
• følelser

fotoner har ingen masse, så de er et eksempel på noe i fysikk det er ikke består av materie. De regnes heller ikke som "objekter" i tradisjonell forstand, siden de ikke kan eksistere i en stasjonær tilstand.

Materiale kan eksistere i forskjellige faser: faststoff, væske, gass eller plasma. De fleste stoffer kan overføre mellom disse fasene basert på mengden varme materialet tar opp (eller mister). Det er flere tilstander eller faser av materie, inkludert Bose-Einstein kondensater, fermioniske kondensater og quark-gluon plasma.

Merk at mens saken har masse, og massive gjenstander inneholder materie, de to begrepene er ikke akkurat synonyme, i det minste i fysikk. Materie er ikke bevart, mens masse er bevart i lukkede systemer. I følge teorien om spesiell relativitet kan stoff i et lukket system forsvinne. Masse kan derimot aldri ha blitt skapt eller ødelagt, selv om den kan konverteres til energi. Summen av masse og energi forblir konstant i et lukket system.

I fysikk er en måte å skille mellom masse og materie på å definere materie som et stoff som består av partikler som viser hvilemasse. Likevel, i fysikk og kjemi, viser stoff bølgepartikkel dualitet, så det har egenskaper til både bølger og partikler.