Anyag (fizika)

Az anyag (a latin  māteria „ szubsztancia ”) szóból a fizika egyik alapfogalma , egy általános fogalom , amelyet a téridő összes tartalmának halmaza határoz meg, és befolyásolja annak tulajdonságait .

Az anyag fogalma a fizika különböző területein

Az anyag meghatározása a különböző tudományterületek fejlődésével bővült. Korábban ezek olyan objektumok voltak, amelyeket klasszikus tulajdonságokkal (tömeg, hőmérséklet, oszthatóság stb.) lehetett leírni, Newtonnak a tér és idő abszolútságáról alkotott elképzeléseiben pedig egymástól függetlenül; az optika , majd a speciális és általános relativitáselmélet fejlődésével ez a fogalom kiegészült a gravitációval és a hullámokkal való kapcsolataival ; és a modern kvantumfizika , az asztrofizika és a nagy energiájú fizika megalapozta ezt a koncepciót a modern világban[ tisztázza ] értelmet és aktívan részt vesz az új típusú anyagok keresésében.

Alapvető anyagtípusok

• Anyag :
  • Hadronanyag  - szerkezete összetett részecskék halmaza: hadronok .
    • Barionanyag ( barionanyag ) – barionokból álló anyag .
      • Szubsztancia a klasszikus értelemben. Főleg fermionokból áll. Ez az anyagforma uralja a Naprendszert és a közeli csillagrendszereket.
  • Az antianyag antirészecskékből  áll.
  • Neutronanyag  - főleg neutronokból áll, és nincs atomi szerkezete. A neutroncsillagok fő összetevője , lényegesen sűrűbb, mint a közönséges anyag, de kevésbé sűrű, mint a kvark-gluon plazma .
  • Más típusú anyagok, amelyek atomszerű szerkezettel rendelkeznek (például olyan anyag, amelyet müonokkal alkotott mezoatomok alkotnak ).
  • A kvark-gluon plazma az anyag szupersűrű formája, amely az Univerzum  fejlődésének korai szakaszában létezett,mielőtt a kvarkok klasszikus elemi részecskéi egyesültek (a bezárás előtt ).
  • Hipotetikus kvark előtti szupersűrű anyagképződmények , amelyek összetevői húrok és egyéb objektumok, amelyekkel a nagy egységes elméletek működnek (lásd: húrelmélet , szuperhúrelmélet ). Az anyag fő formái, amelyek állítólag a világegyetem fejlődésének korai szakaszában léteztek. A modern fizikai elméletben a húrszerű tárgyak a legalapvetőbb anyagi képződmények, amelyekre minden elemi részecske redukálható, vagyis végső soron az anyag összes ismert formája. Az anyagelemzés ezen szintje talán lehetővé teszi a különböző elemi részecskék tulajdonságainak egységes nézőpontból történő magyarázatát. Az "anyaghoz" való tartozást itt feltételesen kell érteni, mivel az anyag anyagi és mezőformái közötti különbség ezen a szinten törlődik.

A mezőnek az anyaggal ellentétben nincsenek belső üregei, abszolút sűrűsége van.

• Mező (a klasszikus értelemben):
  • elektromágneses mező .
  • Gravitációs mező .

• Különböző természetű kvantummezők . A modern felfogás szerint a kvantumtér az anyag egy univerzális formája, amelyre mind az anyagok, mind a klasszikus mezők redukálhatók, miközben létezik egy fuzzy felosztás valós mezőkre ( fermion jellegű lepton és kvark mezők) és kölcsönhatási mezőkre ( gluon ). erős, közepes bozonikus gyenge és bozonikus természetű fotonelektromágneses mező, ebbe egyelőre beletartozik a gravitonok hipotetikus mezeje is ). Ezek közül kiemelkedik a Higgs-mező , amelyet nehéz egyértelműen e kategóriák bármelyikéhez rendelni.

• A homályos fizikai természetű anyagi tárgyak:
  • Sötét anyag .
  • Sötét energia .

Ezeket a tárgyakat számos asztrofizikai és kozmológiai jelenség megmagyarázására vezették be a tudományos használatba .

Anyag

Egy klasszikus anyag többféle aggregációs állapot egyikében lehet : gáznemű , folyékony , szilárd kristályos , szilárd amorf , vagy folyadékkristály formájában . Ezenkívül egy erősen ionizált halmazállapotot izolálnak (általában gáznemű halmazállapotot, de tágabb értelemben bármilyen aggregációs állapotot), amelyet plazmának neveznek . Vannak olyan halmazállapotok is, amelyeket Bose-Einstein kondenzátumnak és kvark-gluon plazmának neveznek .

Elemi részecskék és mezők

Az anyagot és a mezőket alkotó elemi részecskék közül megkülönböztetik a fermionokat és a bozonokat , valamint azokat a részecskéket, amelyeknek van és nincs nyugalmi tömegük ( tömeg nélküli részecskék ), elektromos és egyéb töltésekben különbözhetnek. Ezen kívül külön kiemelésre kerülnek a virtuális részecskék , amelyek a "valódi" elemi részecskék kölcsönhatásának közbenső állapotaiban keletkező részecskéknek tekinthetők, abban különböznek, hogy a kísérlet eredményeként hosszú élettartamú állapotban is megfigyelhetők ( elvileg az azonos típusú részecskék, például a fotonok vagy elektronok bizonyos helyzetekben virtuálisként, másokban pedig valósként vehetnek részt. A virtuális részecskék közötti különbség az, hogy a kölcsönhatás során keletkeznek és megsemmisülnek (elnyelődnek), és nincsenek jelen a kísérletben sem a kezdeti, sem a végső állapotban. A virtuális részecskék határozzák meg a fizikai vákuum tulajdonságait , amely így a modern fizikában az anyagi környezet tulajdonságait is elnyeri.

Anyag a speciális és az általános relativitáselméletben

Az anyag és a sugárzás a speciális relativitáselmélet szerint csak az energia térben elosztott speciális formái; így a tömeges tömeg elveszti különleges helyzetét, és csak az energia különleges formája.

A gyökeres terminológia szerint az általános relativitáselméletben az anyagi mezők mind mezők, kivéve a gravitációt.

Lásd még

• Anyag (filozófia)
• Elemi részecske
• Súly
• Energia
• antianyag
• Alapvető kölcsönhatások
• Általános relativitáselmélet
• Albert Einstein

Jegyzetek

1. ↑ "Az éter és a relativitáselmélet". Einstein A. - Tudományos művek gyűjteménye. Négy kötetben (1965-1967) 1. kötet. Archiválva 2015. november 25-én a Wayback Machine -nél - 685. o.

Linkek

Szótárak és enciklopédiák	Nagy norvég horvát Britannica (online) Katolikus (1997-…) Treccani Universalis Universalis
Bibliográfiai katalógusokban	GND : 4037940-1 J9U : 987007558290205171 LCCN : sh85082246 NDL : 00561096 NKC : ph120762