Materia (física)

Materia (del latín  māteria “ sustancia ”) es uno de los conceptos básicos de la física , término general que está determinado por el conjunto de todos los contenidos del espacio-tiempo y afecta a sus propiedades .

El concepto de materia en diferentes áreas de la física

La definición de materia se ha ampliado con el desarrollo de varios campos de la ciencia. Anteriormente, estos eran objetos que podían ser descritos por propiedades clásicas (masa, temperatura, divisibilidad, etc.), y en las ideas de Newton sobre el carácter absoluto del espacio y el tiempo , considerados de forma independiente; con el desarrollo de la óptica , y después de ella la teoría especial y general de la relatividad, este concepto se complementó con sus conexiones con la gravedad y las ondas ; y la física cuántica moderna , la astrofísica y la física de alta energía han establecido este concepto en la actualidad .[ aclarar ] sentido y participan activamente en la búsqueda de nuevos tipos de materia.

Tipos básicos de materia

• sustancia :
  • Materia hadrónica  : su estructura es un conjunto de partículas compuestas: los hadrones .
    • Materia bariónica ( materia bariónica ) - una sustancia que consiste en bariones .
      • Sustancia en el sentido clásico. Se compone principalmente de fermiones. Esta forma de materia domina el sistema solar y los sistemas estelares cercanos.
  • La antimateria  está formada por antipartículas .
  • Materia de neutrones  : consiste principalmente en neutrones y carece de estructura atómica. El componente principal de las estrellas de neutrones , significativamente más denso que la materia ordinaria, pero menos denso que el plasma de quarks y gluones .
  • Otro tipo de sustancias que tienen una estructura atómica (por ejemplo, una sustancia formada por mesoátomos con muones ).
  • El plasma de quarks-gluones  es una forma superdensa de materia que existió en una etapa temprana de la evolución del Universo antes de la unificación de los quarks en partículas elementales clásicas (antes del confinamiento ).
  • Formaciones hipotéticas de material superdenso pre-quark , cuyos componentes son cuerdas y otros objetos con los que operan las grandes teorías unificadas (ver teoría de cuerdas, teoría de supercuerdas ). Las principales formas de materia que supuestamente existieron en una etapa temprana de la evolución del universo. Los objetos similares a cuerdas en la teoría física moderna afirman ser las formaciones materiales más fundamentales, a las que se pueden reducir todas las partículas elementales, es decir, en última instancia, todas las formas conocidas de materia. Este nivel de análisis de la materia, quizás, permitirá explicar las propiedades de varias partículas elementales desde un punto de vista unificado. La pertenencia a la "sustancia" aquí debe entenderse condicionalmente, ya que se borra la diferencia entre las formas material y de campo de la materia en este nivel.

El campo, a diferencia de la materia, no tiene vacíos internos, tiene una densidad absoluta.

• Campo (en el sentido clásico):
  • campo electromagnético
  • Campo de gravedad .

• Campos cuánticos de distinta naturaleza. Según los conceptos modernos, el campo cuántico es una forma universal de la materia, a la que pueden reducirse tanto las sustancias como los campos clásicos, mientras que existe una división difusa en campos reales (campos de leptones y quarks de naturaleza fermiónica) y campos de interacción ( gluones ). fuerte, bosónico intermedio débil y campo electromagnético fotónico de naturaleza bosónica, esto también incluye el campo hipotético de gravitones por el momento ). Entre ellos destaca el campo de Higgs , que es difícil de atribuir sin ambigüedades a ninguna de estas categorías.

• Objetos materiales de oscura naturaleza física:
  • materia oscura
  • Energía oscura .

Estos objetos se introdujeron en el uso científico para explicar una serie de fenómenos astrofísicos y cosmológicos .

Sustancia

Una sustancia clásica puede estar en uno de varios estados de agregación : gaseoso , líquido , sólido cristalino , sólido amorfo o en forma de cristal líquido . Además, se aísla un estado altamente ionizado de la materia (generalmente gaseoso, pero, en un sentido amplio, cualquier estado de agregación), llamado plasma . También hay estados de la materia llamados condensado de Bose-Einstein y plasma de quarks y gluones .

Partículas elementales y campos

Entre las partículas elementales que componen la materia y los campos se distinguen los fermiones y los bosones , así como las partículas que tienen y no tienen masa en reposo ( partículas sin masa ), pueden diferir en cargas eléctricas y otras. Además, se destacan por separado las partículas virtuales , que pueden ser consideradas como partículas que surgen en estados intermedios de la interacción de las partículas elementales "reales", diferenciándose en que pueden observarse en un estado de larga vida como resultado del experimento ( en principio, partículas del mismo tipo, por ejemplo, fotones o electrones, pueden participar en unas situaciones como virtuales y en otras como reales). La diferencia entre las partículas virtuales es que se crean y destruyen (absorben) en el proceso de interacción y no están presentes en el experimento en los estados inicial y final. Las partículas virtuales determinan las propiedades del vacío físico , que, así, en la física moderna también adquiere los atributos del medio material.

Materia en relatividad especial y general

La materia y la radiación, según la relatividad especial, son sólo formas especiales de energía distribuidas en el espacio; así, la masa pesada pierde su posición especial y es solo una forma especial de energía.

De acuerdo con la terminología arraigada, los campos materiales en la teoría general de la relatividad son todos los campos, excepto el gravitatorio.

Véase también

• Materia (filosofía)
• Partícula elemental
• Peso
• Energía
• antimateria
• Interacciones fundamentales
• Teoría general de la relatividad
• Albert Einstein

Notas

1. ↑ "Éter y la Teoría de la Relatividad". Einstein A.- Colección de trabajos científicos. En cuatro volúmenes (1965-1967) Volumen 1. Archivado el 25 de noviembre de 2015 en Wayback Machine - página 685.

Enlaces

diccionarios y enciclopedias	gran noruego croata Britannica (en línea) Católica (1997—…) Treccani universalis universalis
En catálogos bibliográficos	TIERRA : 4037940-1 J9U : 987007558290205171 LCCN : sh85082246 NDL : 00561096 NKC : ph120762