Padat, cair, gas ... itu adalah keadaan materi yang benar-benar kita kenal, tetapi apa yang membuat keadaan materi? Dan adakah yang lainnya?
Karena orang pertama kali membuat perbedaan di antara mereka, keadaan materi ditentukan oleh bagaimana materi berperilaku, secara massal; jadi padatan memiliki bentuk tetap (dan volume), cairan volume tetap (tetapi berubah bentuk agar sesuai dengan wadahnya), dan gas diperluas untuk mengisi wadahnya. Setelah kita menyadari bahwa materi terdiri dari atom (dan molekul), keadaan materi dibedakan oleh bagaimana molekul (atau atom, dalam suatu elemen) berperilaku: dalam padatan mereka keduanya dekat dan dalam pengaturan tetap (misalnya dalam kristal), dalam cairan yang dekat tetapi pengaturannya tidak tetap, dan dalam gas tidak dekat (jadi tidak ada pengaturan khusus).
Tapi bagaimana dengan plasma? Agak seperti gas - sehingga mengisi wadah apa pun yang ada di dalamnya, itu adalah gas - tetapi tidak (ion dan elektron berinteraksi dengan cara yang sangat berbeda, dalam plasma, dibandingkan dengan molekul (atau atom) dalam zat padat, cair, atau gas ). Karenanya, plasma adalah materi keempat.
Segalanya menjadi sedikit lebih rumit ketika para ilmuwan mempelajari materi dengan lebih cermat.
Misalnya, jika Anda memanaskan air dalam wadah yang kuat, tetapi transparan, di atas suhu (dan tekanan) tertentu - disebut suhu kritis (tekanan kritis) - cairan dan gas menjadi satu ... air sekarang menjadi cairan superkritis ( Anda mungkin telah melihat ini ditunjukkan, dalam kelas kimia mungkin, meskipun kemungkinan tidak dengan air!).
Lalu ada perbedaan antara kristal (kristal) dan gelas (kristal); keduanya tampak sangat solid, tetapi susunan molekul dalam gelas lebih mirip dengan molekul dalam cairan dibandingkan dengan yang ada dalam kristal ... dan kacamata dapat mengalir, seperti halnya cairan, jika dibiarkan dalam waktu yang cukup lama.
Apakah ada 'masalah kelima'? Iya! Kondensat Bose-Einstein (BEC) ... yang seperti gas, kecuali bahwa atom-atom penyusunnya semuanya (atau sebagian besar) dalam keadaan kuantum serendah mungkin ... sehingga BEC memiliki sifat massal yang sangat berbeda dengan keadaan materi lainnya (kuantum perilaku menjadi makroskopis).
Dalam astrofisika, ada beberapa keadaan materi eksotis; misalnya, dalam bintang katai putih materi dicegah dari keruntuhan (gravitasi) lebih lanjut oleh tekanan degenerasi elektron; hal yang sama terjadi pada bintang-bintang neutron, kecuali bahwa tekanan degenerasi neutronnya (mungkin juga ada keadaan materi yang lebih ekstrem, tertahan oleh tekanan degenerasi quark!). Ada juga lawan dari plasma biasa: plasma quark-gluon (dalam plasma biasa yang terbuat dari hidrogen, atom-atom dipecah menjadi elektron dan proton; dalam proton plasma proton dan neutron 'meleleh' ke dalam kuota dan gluon konstituennya).
Apakah ada kisah Space Magazine terkait? Tentu! Sebagai contoh: Lupakan Bintang Neutron, Bintang Quark Mungkin Menjadi Tubuh Terkaya di Semesta, Radius Schwarzschild, dan Roket Magnetoplasma Generasi Selanjutnya Dapat Diuji di Stasiun Luar Angkasa.
Keadaan materi, termasuk beberapa yang eksotis, adalah sesuatu yang Anda akan temukan dibahas dalam Astronomi Cast; misalnya Pertanyaan ini Tunjukkan.
Sumber:
Wikipedia
Universitas Purdue
Universitas New York
Wikipedia: Kondensat Bose-Einstein
