Hmota (fyzika)

Baryónová hmota

Takmer všetka hmota, s ktorou sa môžeme stretnúť v každodennom živote, je baryónová hmota. Patria sem atómy akéhokoľvek druhu, ktoré majú vlastnosť hmotnosti. Nebaryónová hmota, ako vyplýva z názvu, je akýkoľvek druh hmoty, ktorá sa neskladá prevažne z baryónov. Môže ísť o neutrína a voľné elektróny, tmavú hmotu, ako sú supersymetrické častice, axiony a čierne diery.

Samotná existencia baryónov je v kozmológii významnou otázkou. Predpokladá sa, že pri veľkom tresku vznikol stav s rovnakým množstvom baryónov a antibaryónov. Proces, pri ktorom baryóny prevážili nad svojimi antičasticami, sa nazýva baryogenéza.

Vlastnosti hmoty

Hmotu možno priamo vnímať zmyslami. Má vlastnosti, ktoré možno merať, ako je hmotnosť, objem, hustota, a kvalitatívne vlastnosti, ako je napríklad chuť, vôňa a farba.

Príklady hmoty

Všetky fyzické telesá vo vesmíre sa skladajú z hmoty: galaxie, hviezdy a planéty, skaly, voda a vzduch. Aj živé organizmy, ako sú rastliny, zvieratá a ľudia, sa skladajú z hmoty.

Vo fyzike vesmír obsahuje aj veci, ktoré nie sú hmotou, vrátane niektorých elementárnych častíc, ktoré nemajú pokojovú hmotnosť. Známym príkladom sú fotóny (elektromagnetické žiarenie, napríklad svetlo).

Okrem pokojovej hmotnosti môže hmota obsahovať aj iné formy energie, ktoré nie sú hmotou, ale umožňujú jej vzájomnú interakciu prostredníctvom výmeny kinetickej energie, tepla, svetla, zvukových vĺn atď.

Mimo fyzikálnych vied môže existovať mnoho iných vecí, ktoré nie sú hmotou alebo energiou. Len napríklad emócie možno prežívať alebo mať myšlienky.

Zloženie

Štruktúra a zloženie hmoty sa skúma rozbitím hmoty na menšie a menšie časti. Preto sa živé organizmy skladajú z buniek. Bunky sa skladajú z molekúl, ktoré sú súbormi navzájom spojených atómov. Každý atóm je zase súborom elementárnych častíc.

Stavy hmoty

Fyzici tiež klasifikujú hmotu do niekoľkých širokých kategórií, tzv. stavov, s úplne odlišnými vlastnosťami:

• Pevné látky sú hmotné objekty zložené z molekúl a atómov, ktoré sú navzájom tak pevne spojené, že majú tendenciu zachovať si svoj tvar aj pri pohybe, hoci sa môžu deformovať pod tlakom. Príklady: skala, stôl, nôž, kus ľadu.
• Tekutiny sú množstvá hmoty zložené z molekúl a atómov, ktoré sú navzájom slabo spojené. Nemajú správny tvar. Existujú dva typy kvapalín:
• Kvapaliny zahŕňajú kondenzované formy hmoty, podobne ako tuhé látky, ale väzby medzi prvkami, ktoré ich tvoria (molekuly, atómy), im umožňujú vzájomný pohyb, pričom v hmote zostávajú pohromade: zachovávajú si určitý povrch. Kvapaliny prijímajú tvar recipientov, v ktorých sa nachádzajú. Príklady: voda, olej, krv, láva, nealkoholické nápoje.
• Plyny sú množstvá hmoty, v ktorých sú väzby medzi jednotlivými prvkami (molekulami, atómami) také voľné alebo slabé, že sa môžu pohybovať nezávisle od seba. Plyny nevykazujú vlastný povrch, majú tendenciu rozpínať sa a zaberať celý dostupný objem. Príklady: vzduch, vodná para, hélium.
• Plazma je tvorená ionizovanou hmotou, o ktorú sa zaujímajú najmä vedci. Príklady: ionosféra Zeme, slnečná koróna. Častice v plazme sú zmesou kvapaliny a plynu. Častice sa môžu voľne pohybovať ako kvapalina a príťažlivosť je slabá ako u plynu. Tento stav hmoty nie je úplne pochopený. Príkladom plazmy je blesk.
• Boseho-Einsteinov kondenzát (BEC) je stav hmoty zriedeného plynu bozónov ochladeného na teplotu veľmi blízku absolútnej nule (0 K alebo -273,15 °C)

Dané množstvo hmoty môže prejsť z jedného stavu do druhého v závislosti od teploty a tlaku. Na Zemi môže voda existovať súčasne v troch skupenstvách: v pevnom (ľad), kvapalnom (jazerá, oceány) a plynnom (vodná para).

Súvisiace stránky

• Antihmota
• Teória atómov
• Atómy