Hmota má mnoho definic, ale nejběžnější je, že je to jakákoli látka, která má Hmotnost a zabírá prostor. Všechny fyzické objekty jsou složeny z hmoty ve formě atomy, které jsou zase složeny z protonů, neutronů a elektronů.
Myšlenka, že záležitost sestávala ze stavebních bloků nebo částic, pocházela z řeckých filozofů Democritus (470-380 př.nl) a Leucippus (490 př.nl).
Příklady hmoty (a co není důležité)
Hmota je vytvořena z atomů. Nejzákladnější atom, izotop vodíku známý jako protium, je jediný proton. Takže i když někteří vědci subatomické částice nejsou vždy považovány za formy hmoty, můžete považovat Protium za výjimku. Někteří lidé považují elektrony a neutrony za také formy hmoty. Jinak jakákoli látka vytvořená z atomů sestává z hmoty. Příklady zahrnují:
- Atomy (vodík, helium, kalifornie, uran)
- Molekuly (voda, ozon, plynný dusík, sacharóza)
- Ionty (Ca2+, TAK42-)
- Polymery a makromolekuly (celulóza, chitin, proteiny, DNA)
- Směsi (olej a voda, sůl a písek, vzduch)
- Komplexní formuláře (židle, planeta, míč)
Zatímco protony, neutrony a elektrony jsou stavební bloky atomů, tyto částice jsou samy o sobě založeny na fermionech. Kvarky a leptony se obvykle nepovažují za formy hmoty, přestože odpovídají určitým definicím pojmu. Na většině úrovní je nejjednodušší říci, že hmota se skládá z atomů.
Antihmota je stále hmota, i když částice ničí obyčejnou hmotu, když se vzájemně dotýkají. Antihmota existuje na Zemi přirozeně, i když v extrémně malém množství.
Pak jsou věci, které buď nemají hmotnost, nebo alespoň nemají klidová hmota. Věci, které nejsou záležitostí, zahrnují:
- Světlo
- Zvuk
- Teplo
- Myšlenky
- Sny
- Emoce
Fotony nemají žádnou masu, takže jsou příkladem něčeho ve fyzice, který je ne složené z hmoty. Oni nejsou také považováni za “objekty” v tradičním smyslu, protože oni nemohou existovat ve stacionárním stavu.
Fáze hmoty
Hmota může existovat v různých fázích: pevná látka, kapalina, plyn nebo plazma. Většina látek může přecházet mezi těmito fázemi na základě množství tepla, které materiál absorbuje (nebo ztrácí). Existují další stavy nebo fáze látek, včetně Bose-Einsteinových kondenzátů, fermionických kondenzátů a kvark-gluonové plazmy.
Hmota versus mše
Všimněte si, že zatímco hmota má hmotu a masivní objekty obsahují hmotu, dva termíny nejsou přesně synonymní, alespoň ve fyzice. Hmota není konzervována, zatímco hmota je konzervována v uzavřených systémech. Podle teorie speciální relativity může hmota v uzavřeném systému zmizet. Na druhé straně mše možná nikdy nebyla vytvořena ani zničena, i když může být přeměněna na energii. Součet hmoty a energie zůstává v uzavřeném systému konstantní.
Ve fyzice je jedním ze způsobů, jak rozlišovat mezi hmotou a hmotou, definice hmoty jako látky sestávající z částic, které vykazují zbytkovou hmotu. Přesto ve hmotě a chemii hmota vykazuje dualitu vln-částice, takže má vlastnosti vln i částic.