물리학에서의 물질 - 개념, 상태 및 특징

물리학에서 물질이란 무엇이며, 그 특성은 무엇인지 설명합니다. 또한 그것이 나타내는 상태와 구조.

물질은 기본 구성 요소의 반응과 특성의 결과입니다.

물질(물리학)이란 무엇입니까?

물리학적 접근 방식 에 따르면, 물질은 자체 질량을 부여받고 주어진 시간에 공간을 점유할 수 있는 모든 개체를 의미합니다. 모든 물리적 물체는 자동차부터 원자 와 이를 구성하는 기본 입자 까지 물질로 구성됩니다 .

물리학 분야의 물질 개념은 고대(원자 개념이 등장한 시기)부터 아이작 뉴턴, 알베르트 아인슈타인 시대에 이르기까지 수세기에 걸쳐 정의되고 재정의되었습니다. 아원자 물질의 발견과 입자물리학의 출범은 물질에 관해 생각하는 분야에서 가장 혁명적인 사건이었습니다.

따라서 우리가 제시한 물질의 초기 정의는 물리학의 고전 분야에서는 충분했지만 "질량"과 "공간"의 개념이 훨씬 더 복잡한 양자 역학 분야에서는 문제가 됩니다 .

참조: 물질의 일반적인 특성

물리학에서 물질의 특성

반물질은 반입자로 이루어진 물질이다.

물질은 질량, 부피 와 같은 특정 특정 속성을 가지고 있습니다 . 즉, 물질은 시공간에서 특정 영역을 차지합니다. 이는 물질이 비율 ( 길이 , 너비, 높이) , 밀도 , 무게 , 경도, 유동성, 가단성과 같은 측정 가능한 특성을 가지고 있음 을 의미합니다. 물질을 안다는 것은 예를 들어 에너지 와는 근본적으로 다른 물리적 특성을 정확하게 이해하는 것입니다 .

반면에 물질은 입자 의 분포, 그룹화 및 특성에 따라 알려진 상태 또는 단계 중 하나에 있어야 합니다 . 따라서 물질은 고체 , 액체 , 기체 상태로 발생 하지만 특정 극한 압력과 온도 조건에서는 플라즈마 (이온화된 기체) 상태에서도 발견될 수 있습니다. 물리학의 고급 분야에서 연구되고 불안정한 물질의 더 복잡한 상태가 있습니다.

물질 외에 반물질(antimatter)도 있는데 , 이는 반입자로 구성된 물질로 이해될 수 있다. 존재하는 모든 기본 입자에는 동일한 입자가 하나 더 있지만 반대 전하를 띠고 있어 상호 작용할 때 둘 다 소멸됩니다.

물질의 상태

기체 상태에서 입자는 인력이 매우 약합니다.

물리학에 따르면 물질에는 고체, 액체, 기체의 세 가지 주요 상태가 있습니다. 그러나 플라즈마나 페르미온 응축물과 같이 덜 빈번한 상태도 실험실에서만 재현 가능합니다. 각 물리적 상태는 연구 중인 시스템의 입자가 공간에 배열되는 방식 및 입자가 갖는 에너지와 많은 관련이 있는 다양한 특성을 가지고 있습니다.

• 고체 . 고체 물질의 입자들은 서로 매우 가깝고 매우 강한 인력의 먹이가 됩니다. 이러한 이유로 그들은 큰 응집력, 밀도 및 일정한 모양을 지닌 단일 몸체처럼 행동합니다. 이는 단편화에 대한 저항성을 가지며 유동성이 낮거나 전혀 없습니다. 압축할 수 없으며, 깨지거나 단편화되면 다른 작은 고체가 얻어집니다.

• 액체 . 액체 물질의 입자는 인력에 의해 서로 결합되어 있으며, 이는 고체의 입자보다 훨씬 약하고 덜 규칙적입니다. 이러한 이유로 액체는 고정되고 안정된 형태는 물론 응집력과 저항력 도 부족 하여 액체를 담는 용기의 형태를 취하게 됩니다. 그들은 유동성이 뛰어나고(작은 공간에 도입될 수 있음) 표면에 달라붙게 만드는 표면 장력을 갖고 있으며 압축성이 낮고 물을 제외하고는일반적으로 추위가 있을 때 수축합니다.

• 가스 . 기체 물질의 입자는 분산 및 분리 상태에 있어서 거의 함께 머물 수 없습니다. 입자 사이의 인력이 약하여 입자 사이에 무질서 상태가 발생합니다. 그들은 함께 모여 거대하고 컴팩트한 몸체를 형성할 수 없기 때문에 중력은그들에게 눈에 띄는 영향을 미치지 않습니다. 그것들은 액체와 고체보다 훨씬 더 큰 부피를 차지합니다. 왜냐하면그것들을 포함하는 전체 공간을 차지할 때까지 팽창하는 경향이 있기 때문입니다. 고정된 모양과 부피가 부족하며 때로는 무색 및/또는 무취입니다.

물질은 발견되는 온도 와 압력 조건을 변경함으로써 한 상태에서 다른 상태로 변형될 수 있습니다 . 그러나 화학적 특성은 동일하게 유지됩니다.

더 보기: 물질의 상태

물질의 구조

양성자는 원자의 질량과 무게의 주요 부분을 구성합니다.

알려진 모든 물질은 원자라고 불리는 미세한 단위 로 구성되어 있으며 , 이는 세 개의 아원자 입자로 구성됩니다.

• 전자 . 음전하와 작은 크기를 갖춘 이 입자는 궤도라고 불리는 일련의 궤적에서 원자핵 주위를 공전하며,핵으로부터의 근접성 또는 거리에 따라 에너지 양이 더 많거나 적습니다.

• 양성자 . 양전하를 띠고 크기가 더 큰 이들은 원자핵에서 발견되며 질량과 무게의 주요 부분을 구성합니다.

• 중성자 . 전하가 없으면 양성자와 함께 원자핵에서 발견되어 전자석에 영향을 주지 않지만 원자에 질량과 무게를 제공 합니다 .

원자가 가지고 있는 전자, 양성자, 중성자의 수에 따라 주기율표에 분류된 알려진 화학 원소를 구성합니다 . 예를 들어, 존재하는 가장 단순한 원자는 전자 1개와 양성자 1개만 갖고 있는 수소입니다.