Материја
супстанција од које су сачињени физички објекти / From Wikipedia, the free encyclopedia
Материја се обично дефинише као супстанција од које су сачињени физички објекти, што практично значи да се под материјом сматра све што се може чулима осетити и поседује физичке особине.[1][2] У класичној физици и општој хемији, материја је свака супстанца која има масу и заузима простор, јер има запремину. Иако у науци данас доминира такозвана материјалистичко-дијалектичка теорија, нема јасно дефинисане теорије материје која је нашироко позната. Материја би се најједноставније могла дефинисати као истовремена манифестација масе и енергије у времену и простору. Као општа, филозофска и физичка, категорија, материја је неодвојиво повезана са другим општим категоријама, а то су простор, време и кретање. Материја, дакле, увек постоји у простору (заузима неки простор) и времену, а, такође, не може да постоји ни без кретања тј. налази се у стању сталног и непрекидног кретања и промена. Један од најстаријих (формулисан још у античкој Грчкој) закона физике је Закон одржања материје који гласи:
Материја се обично класификује у три класична стања, при чему се плазма понекад додаје као четврто стање. Одозго надоле: кварц (чврсто агрегатно стање), вода (течност), азот-диоксид (гас), и плазмени глобус (плазма). |
Материја се не може уништити, нити ни из чега створити, она може само да се мења и да прелази из једног у други облик.
Тек у 19. веку су исправно постављени темељи физике у смислу дефинисања основних особина материје и саставних елемената природе. Тада је примећено да осим супстанције (физичких тела) постоји нешто што у природи може имати физичке особине, а не мора имати масу и облик. То је била енергија и дуго је сматрана основним и независним саставним делом природе. Тај други облик постојања материје се обично зове физичко поље. Може се рећи да је материја грађа природе тј. универзума.[3] Овде треба напоменути да постоји мала разлика у изражавању, јер, на пример, у англосаксонским земљама под материјом се подразумева само супстанција као грађа физичких тела, а за физичко поље (field) често се користи израз енергија (energy).[4]
Међутим, од појаве специјалне теорије релативности уводи се двојност материја-енергија. Постоји изузетно чврста веза између материје и енергије, јер су материја (маса) и енергија, према познатој Ајнштајновој једнакости, потпуно еквивалентни и могу се и претварати једна у другу - материја у енергију у процесу анихилације, а енергија у материју у процесу креације. Материја и енергија су два појавна облика исте стварности. Материја постоји у различитим стањима (такође познатим као фазе). Тиме су обухваћене класичне свакодневне фазе као што су чврста, течна, и гасна – на пример вода постоји као лед, течна вода, и гасовита пара – али и друга стања су могућа, укључујући плазму, Бозе-Ајнштајнове кондензате, фермионске кондензате, и кварк-глуонску плазму.[5]
Обично се атоми могу замислити као нуклеус од протона и неутрона, и окружујући „облак” орбитирајућих електрона који „заузима простор”.[6][7] Међутим, ово је само донекле тачно, јер субатомске честице и њихове особине регулише њихова квантна природа, што значи да оне не делују као што свакодневни предмети делују – оне се могу понашати као таласи и као честице и оне немају добро дефинисане величине нити позиције. У стандардном моделу физике елементарних честица, материја није фундаменталан концепт, јер су елементарни конституенти атома квантни ентитети који немају својствену „величину” или „запремину” у свакодневном смислу те речи. Услед принципа искључења и других фундаменталних интеракција, „материјалне тачке” познате као фермиони (кваркови, лептони), и многе смеше и атоми, су ефективно присиљени да се држе на растојању од других честица под свакодневним условима; то ствара својство материје која нама изгледа као материја која заузима простор.
Током већег дела научне историје људи су разматрали тачну природу материје. Идеју да је материја изграђена од дискретних градивних блокова, такозвану корпускуларну теорију материје, први пут је изнели грчки филозофи Леукип (~490. п. н. е.) и Демокрит (~470–380. п. н. е.).[4]