Hmota

Hmota je látka, z níž se skládá veškerý materiál. To znamená předměty, které mají hmotnost. Přesněji řečeno musí mít klidovou hmotnost, což je forma energie, kterou hmota má, i když se nepohybuje (nemá kinetickou energii), je extrémně chladná (nemá tepelnou energii) atd. Hmota je slovo, které se v běžném životě někdy používá různě, zatímco hmotnost je přesně definovaný pojem a veličina přinejmenším ve fyzice. Nejde o totéž, i když to spolu souvisí.

Obyčejná hmota se skládá z malých částic zvaných atomy. Atomy mají mezi sebou mezery a neustále se pohybují nebo vibrují. Při zahřívání se částice pohybují rychleji a vzdalují se od sebe, při ochlazování je tomu naopak.

Baryonová hmota

Téměř veškerá hmota, se kterou se můžeme setkat v každodenním životě, je baryonová hmota. Patří sem atomy jakéhokoli druhu, které mají vlastnost hmotnosti. Nebaryonová hmota, jak vyplývá z názvu, je jakýkoli druh hmoty, která se neskládá převážně z baryonů. Může jít o neutrina a volné elektrony, temnou hmotu, jako jsou supersymetrické částice, axiony a černé díry.

Samotná existence baryonů je v kosmologii významnou otázkou. Předpokládá se, že při velkém třesku vznikl stav se stejným množstvím baryonů a antibaryonů. Proces, při kterém baryony převážily nad svými antičásticemi, se nazývá baryogeneze.

Vlastnosti hmoty

Hmotu lze přímo vnímat smysly. Má vlastnosti, které lze měřit, jako je hmotnost, objem, hustota, a kvalitativní vlastnosti, jako je například chuť, vůně a barva.

Příklady hmoty

Všechna fyzická tělesa ve vesmíru jsou tvořena hmotou: galaxie, hvězdy a planety, horniny, voda a vzduch. Živé organismy, jako jsou rostliny, zvířata a lidé, se také skládají z hmoty.

Ve fyzice vesmír obsahuje i věci, které nejsou hmotou, včetně některých elementárních částic, které nemají klidovou hmotnost. Známým příkladem jsou fotony (elektromagnetické záření, např. světlo).

Kromě klidové hmotnosti může hmota obsahovat i další formy energie, které nejsou hmotou, ale umožňují vzájemnou interakci prostřednictvím výměny kinetické energie, tepla, světla, zvukových vln atd.

Mimo fyzikální vědy může existovat mnoho dalších věcí, které nejsou hmotou nebo energií. Jen například emoce lze prožívat nebo mít myšlenky.

Složení

Struktura a složení hmoty se zkoumá rozbíjením hmoty na menší a menší části. Proto se živé organismy skládají z buněk. Buňky se skládají z molekul, což jsou soubory atomů spojených dohromady. Každý atom je zase souborem elementárních částic.

Stav hmoty

Fyzikové také dělí hmotu do několika širokých kategorií, tzv. stavů, s poměrně odlišnými vlastnostmi:

  • Pevná tělesa jsou hmotné objekty složené z molekul a atomů, které jsou tak pevně spojeny, že mají tendenci udržovat svůj tvar i při pohybu, i když se mohou při namáhání deformovat. Příklady: kámen, stůl, nůž, kus ledu.
  • Kapaliny jsou množství hmoty složené z molekul a atomů slabě spojených dohromady. Nemají správný tvar. Existují dva typy kapalin:
    • Kapaliny zahrnují kondenzované formy hmoty, podobně jako pevné látky, ale vazby mezi jednotlivými prvky (molekulami, atomy) jim umožňují vzájemný pohyb, přičemž v objemu zůstávají pohromadě: zachovávají si určitý povrch. Kapaliny přijímají tvar recipientů, v nichž jsou obsaženy. Příklady: voda, olej, krev, láva, nealkoholické nápoje.
    • Plyny jsou látková množství, v nichž jsou vazby mezi jednotlivými prvky (molekulami, atomy) natolik volné nebo slabé, že se mohou pohybovat nezávisle na sobě. Plyny nevykazují vlastní povrch, mají tendenci se rozpínat a zaujímat celý dostupný objem. Příklady: vzduch, vodní pára, helium.
  • Plazma je tvořeno ionizovanou hmotou, která je předmětem zájmu především vědců. Příklady: zemská ionosféra, sluneční koróna. Částice v plazmatu jsou směsí kapaliny a plynu. Částice se mohou volně pohybovat jako kapalina a přitažlivost je slabá jako u plynu. Tento stav hmoty není zcela pochopen. Příkladem plazmatu může být blesk.
  • Boseho-Einsteinův kondenzát (BEC) je stav hmoty tvořený zředěným plynem bosonů ochlazených na teploty velmi blízké absolutní nule (0 K nebo -273,15 °C).

Určité množství hmoty může přecházet z jednoho stavu do druhého v závislosti na teplotě a tlaku. Na Zemi může voda existovat současně ve třech skupenstvích: v pevném (led), kapalném (jezera, oceány) a plynném (pára).

Související stránky


AlegsaOnline.com - 2020 / 2022 - License CC3