A matéria

A matéria é a substância da qual todo o material é feito. Isso significa objetos que têm massa. Mais especificamente, eles devem ter massa derepouso, que é uma forma de energia que a matéria tem mesmo quando não está em movimento (não tem energia cinética), é extremamente fria (não tem energia térmica), etc. Matéria é uma palavra que às vezes é usada de várias maneiras na vida cotidiana, enquanto que massa é um conceito e quantidade bem definidos, pelo menos na física. Eles não são a mesma coisa, embora estejam relacionados.

A matéria comum é feita de pequenas partículas chamadas átomos. Os átomos têm espaços entre eles e eles se movem ou vibram o tempo todo. As partículas se movem mais rápido e se afastam ainda mais quando aquecidas, e o inverso quando resfriadas.

Matéria bariônica

Quase toda matéria que pode ser experimentada na vida cotidiana é matéria bariônica. Isto inclui átomos de qualquer tipo, e dá àqueles a propriedade da massa. A matéria não barionária, como o nome indica, é qualquer tipo de matéria que não é composta principalmente de bariões. Isto pode incluir neutrinos e elétrons livres, matéria escura, tais como partículas superassimétricas, axions e buracos negros.

A própria existência de bariões é uma questão significativa em cosmologia. Supõe-se que o Big Bang produziu um estado com quantidades iguais de bariões e anti-bariões. O processo pelo qual os bariões vieram em maior número do que suas antipartículas é chamado de bariogênese.

Propriedades da matéria

A matéria pode ser experimentada diretamente através dos sentidos. Possui propriedades que podem ser medidas, como massa, volume, densidade e propriedades qualitativas como sabor, cheiro e cor, por exemplo.

Exemplos de matéria

Todos os corpos físicos do universo são feitos de matéria: galáxias, estrelas e planetas, rochas, água e ar. Os organismos vivos como plantas, animais e seres humanos também são compostos de matéria.

Na física, o universo também contém coisas que não são matéria, incluindo algumas partículas elementares que não têm massa de repouso. Os fótons (radiação eletromagnética, como a luz) são um exemplo familiar.

Além de sua massa de repouso, a matéria pode conter outras formas de energia, que não são matéria, mas permitir que interajam entre si através da troca de energia cinética, calor, luz, ondas sonoras, etc.

Fora das ciências físicas, pode haver muitas outras coisas que não são matéria ou energia. Apenas por exemplo, as emoções podem ser vivenciadas ou as idéias podem ser vivenciadas.

Composição

A estrutura e composição da matéria é investigada através da quebra da matéria em pedaços cada vez menores. Portanto, os organismos vivos são compostos de células. As células são compostas de moléculas, que são conjuntos de átomos unidos entre si. Cada átomo, por sua vez, é um conjunto de partículas elementares.

Estados da matéria

Os físicos também classificam a matéria em algumas categorias amplas, chamadas estados, com propriedades bastante diferentes:

  • Os sólidos são objetos materiais compostos de moléculas e átomos tão fortemente unidos entre si que tendem a manter sua forma mesmo quando movidos, embora possam deformar-se sob tensão. Exemplos: uma pedra, uma mesa, uma faca, um bloco de gelo.
  • Os fluidos são quantidades de matéria composta de moléculas e átomos fracamente unidos. Eles não têm uma forma adequada. Há dois tipos de fluidos:
    • Os líquidos incluem formas condensadas de matéria, como os sólidos, mas onde as ligações entre os elementos constituintes (moléculas, átomos) permitem que eles se movam em relação uns aos outros, enquanto continuam a grudar juntos a granel: eles mantêm uma superfície definida. Os líquidos adotam a forma dos recipientes em que estão contidos. Exemplos: água, óleo, sangue, lava, refrigerantes.
    • Os gases são quantidades de matéria onde os laços entre os elementos constituintes (moléculas, átomos) são tão frouxos ou fracos que podem se mover independentemente um do outro. Os gases não exibem uma superfície adequada, eles tendem a se expandir para ocupar todo o volume disponível. Exemplos: ar, vapor de água, hélio.
  • Os plasmas são feitos de matéria ionizada, eles são, em sua maioria, de interesse para os cientistas. Exemplos: a ionosfera da Terra, a coroa do Sol. As partículas em um plasma são uma mistura entre um líquido e um gás. As partículas são livres para se mover, como um líquido, e a atração é fraca, como um gás. Este estado da matéria não é totalmente compreendido. Um exemplo de plasma pode ser encontrado em relâmpagos.
  • Um condensado de Bose-Einstein (BEC) é um estado da matéria de um gás diluído de bósons resfriado a temperaturas muito próximas de zero absoluto (0 K ou -273,15 °C)

Uma determinada quantidade de matéria pode mudar de um estado para outro, dependendo de sua temperatura e pressão. Na Terra, a água pode existir simultaneamente em três estados: sólida (gelo), água líquida (lagos, oceanos) e gás (vapor ou vapor).

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