Aquest article o seccio no cita les fonts o necessita mes referencies per a la seva verificabilitat .

Materia

La materia s'acostuma a classificar segons els tres estats classics de la mateixa, tot i que tambe s'hi pot afegir a voltes el plasma que constituix el quart estat de la materia. De dalt a baix: quartz ( solid ), aigua ( liquid ), dioxid de nitrogen ( gas ) i un globus de plasma ( plasma ).

La materia es tot allo que te un lloc en l' espai , conte una certa quantitat d' energia , i esta subjecte a canvis en el temps i a interaccions amb aparells de mesura. En fisica i filosofia , materia es el terme per a referir-se als constituents de la realitat material objectiva , entenent per objectiva que pugui ser percebuda de la mateixa manera per diversos subjectes. Es considera que es el que forma la part sensible dels objectes perceptibles o detectables per mitjans fisics. Es a dir, es tot allo que ocupa un lloc en l'espai, es pot tocar, es pot sentir, es pot mesurar, etc.

Concepte fisic [ modifica ]

En fisica , es diu materia qualsevol tipus d'entitat que es part de l' Univers observable, te energia associada, es capac d'interaccionar, es a dir, es mesurable i te una localitzacio espaciotemporal compatible amb les lleis de la natura.

Classicament, es considera que la materia te tres propietats que juntes la caracteritzen: ocupa un lloc en l' espai , te massa i perdura en el temps.

En el context de la fisica moderna , s'enten per materia qualsevol camp , entitat o discontinuitat traduible a fenomen perceptible, que es propaga a traves de l'espaitemps a una velocitat igual o inferior a la de la llum i a la qual es pugui associar energia . Aixi, totes les formes de materia tenen associades una certa energia, pero nomes algunes formes de materia tenen massa .

Materia massica [ modifica ]

La materia massica esta jerarquicament organitzada en diversos nivells i subnivells. La materia massica pot ser estudiada des dels punts de vista macroscopic i microscopic . Segons el nivell de descripcio adoptat, hem d'adoptar descripcions classiques o descripcions quantiques . Una part de la materia massica, concretament la que compon els astres subrefredats i les estrelles, esta constituida per molecules , atoms i ions . Quan les condicions de temperatura ho permeten la materia es troba condensada.

Nivell microscopic [ modifica ]

El nivell microscopic de la materia massica pot entendre's com un agregat de molecules. Aquestes, al seu torn, son agrupacions d'atoms que formen part del nivell microscopic. Existeixen nivells microscopics que permeten descompondre els atoms en constituents encara mes elementals, que seria el nivell seguent, i son:

• Electrons : particules leptoniques amb carrega electrica negativa.
• Protons : particules barioniques amb carrega electrica positiva.
• Neutrons : particules barioniques sense carrega electrica (pero amb moment magnetic).

A partir d'aqui, hi ha tot un conjunt de particules subatomiques que acaben finalment en els constituents ultims de la materia. Aixi, per exemple, virtualment, els barions del nucli (protons i neutrons) es mantenen units gracies a un camp escalar format per pions (bosons d'espin zero). I igualment els protons i neutrons, sabem que no son particules elementals, sino que tenen constituents de menor nivell que anomenem quarks (que, al seu torn, es mantenen units mitjancant l'intercanvi de gluons virtuals).

Nivell macroscopic [ modifica ]

Macroscopicament, la materia massica es presenta en les condicions imperants en el sistema solar, en un de quatre estats d'agregacio molecular: solid, liquid, gasos i plasma. D'acord amb la teoria cinetica molecular, la materia es troba formada per molecules i aquestes es troben animades de moviment , el qual canvia constantment de direccio i velocitat quan xoquen, o sota l'influx d'altres interaccions fisiques. A causa d'aquest moviment, presenten energia cinetica , que tendeix a separar-les, pero tambe tenen una energia potencial que tendeix a ajuntar-les. Per tant, l'estat fisic d'una substancia pot ser:

• Solid : si l'energia cinetica es menor que la potencial.
• Liquid : si l'energia cinetica i potencial son aproximadament iguals.
• Gasos : si l'energia cinetica es mes gran que la potencial.
• Plasma : si l'energia cinetica es tal que els electrons tenen una energia total positiva.

Sota certes condicions, es pot trobar materia massica en altres estats fisics, com el condensat de Bose-Einstein o el condensat fermionic .

La manera mes adequada de definir materia massica es descrivint les seves qualitats:

• Presenta dimensions, es a dir, ocupa un lloc en un espaitemps determinat.
• Presenta inercia: la inercia es defineix com la resistencia que oposa la materia a modificar el seu estat de repos o moviment.
• La materia es la causa de la gravetat o gravitacio, que consisteix en l'atraccio que actua sempre entre objectes materials, encara que estiguin separats per grans distancies.

Materia no massica [ modifica ]

Una gran part de l'energia de l'Univers correspon a formes de materia formada per particules o camps que no presenten massa, com la llum i la radiacio electromagnetica, les dues formades per fotons sense massa. Juntament amb aquestes particules no massiques, es postula l'existencia d'altres particules com el gravito , el foti i el graviti , que serien totes particules sense massa, encara que contribueixen a l'energia total de l'Univers.

Substancia [ modifica ]

Una substancia es tota porcio de materia que comparteix determinades propietats intensives.

Es denomina substancia pura (denominada aixi per distingir-la d'una mescla) tot aquell sistema homogeni que contingui un sol component. Les substancies pures poden ser simples o compostes:

• Una substancia simple es la substancia pura que esta formada per atoms d'un unic element en els seus possibles estats al·lotropics.
• Una substancia composta es la substancia pura en la composicio de la qual trobem diverses classes d'atoms en una proporcio constant.

Distribucio de materia en l'univers [ modifica ]

Segons els models fisics actuals , nomes aproximadament el 5% del nostre univers esta format per materia massica ordinaria. Se suposa que una part important d'aquesta massa seria materia barionica , formada per barions i electrons, que nomes suposarien al voltant d'1/1.850 de la massa de la materia barionica. La resta del nostre univers es compondria de materia fosca (23%) i energia fosca (72%).

Malgrat que la materia barionica representa un percentatge tan petit, la meitat d'aquesta encara no s'ha trobat. Totes les estrelles, galaxies i gasos observables formen menys de la meitat dels barions que hauria d'haver-hi. La hipotesi principal sobre la resta de materia barionica no trobada es que, a consequencia del proces de formacio d'estructures posteriors al big bang , esta distribuida en filaments gasosos de baixa densitat, que formen una xarxa per tot l'univers i en els nodes es troben els diversos cumuls de galaxies. Al maig de 2008, el telescopi XMM-Newton de l' agencia espacial europea troba proves de l'existencia d'aquesta xarxa de filaments. ^[1]

Propietats de la materia [ modifica ]

Propietats generals [ modifica ]

Les presenten els cossos sense distincio i per tal motiu no permeten diferenciar una substancia d'una altra. A algunes de les propietats generals, se'ls dona el nom d'extensives, perque el seu valor depen de la quantitat de materia: tal es el cas de la massa , pes , volum , inercia, energia, impenetrabilitat, porositat, divisibilitat, elasticitat, mal·leabilitat, tenacitat i duresa, entre d'altres.

Propietats especifiques [ modifica ]

Permeten distingir una substancia d'una altra. Tambe reben el nom de propietats intensives perque el seu valor es independent de la quantitat de materia. Les propietats caracteristiques es classifiquen en:

Fisiques [ modifica ]

Es el cas de la densitat , el punt de fusio, el punt d'ebullicio , el coeficient de solubilitat, l' index de refraccio , el modul de Young i les propietats organoleptiques .

Quimiques [ modifica ]

Estan constituides pel comportament de les substancies en combinar-se amb d'altres, i els canvis en la seva estructura intima com a consequencia dels efectes de diferents classes d'energia.

Exemples: corrosio d' acids , poder calorific , acidesa , reactivitat .

Llei de la conservacio de la materia [ modifica ]

Com a fet cientific, la idea que la massa es conserva es remunta al quimic Lavoisier , el cientific frances considerat pare de la quimica moderna, que va mesurar acuradament la massa de les substancies abans i despres d'intervenir en una reaccio quimica, i va arribar a la conclusio que la materia, mesurada per la massa, no es crea ni es destrueix, sino que nomes es transforma en el curs de les reaccions. Les seves conclusions es resumeixen en l'enunciat seguent: En una reaccio quimica, la materia no es crea ni es destrueix, nomes es transforma. El mateix principi va ser descobert abans per Mikhail Lomonossov , de manera que es a vegades citat com a llei de Lomonossov-Lavoisier, mes o menys en els seguents termes: La massa d'un sistema de substancies es constant, amb independencia dels processos interns que puguin afectar-la , es a dir, "la suma dels productes es igual a la suma dels reactius, i se'n mante constant la massa". No obstant aixo, tant les tecniques modernes com la millora de la precisio de les mesures han permes establir que la llei de Lomonossov-Lavoisier es compleix nomes aproximadament.

L'equivalencia entre massa i energia descoberta per Einstein obliga a rebutjar l'afirmacio que la massa convencional es conserva, perque massa i energia son mutuament convertibles. D'aquesta manera, es pot afirmar que la massa relativista equivalent (el total de massa material i energia) es conserva, pero la massa en repos pot canviar, com passa en aquells processos relativistes en que una part de la materia es converteix en fotons . La conversio en reaccions nuclears d'una part de la materia en energia radiant, amb disminucio de la massa en repos, s'observa per exemple en processos de fissio com l'explosio d'una bomba atomica , o en processos de fusio com l'emissio constant d'energia que realitzen les estrelles .

Concepte filosofic [ modifica ]

Des del comencament de la filosofia, i en gairebe totes les cultures, es troba aquest concepte vagament formulat, com el que roman per sota de les aparences canviants dels essers de la natura . Segons aquesta idea, tot allo observable esta donat en les seves diverses i canviants aparences en un suport o entitat en la qual radica el moviment i canvi de les coses: la materia.

Principi unic o diversos [ modifica ]

Una questio filosofica important fou si tota la materia o substrat material tenia un principi unic o tenia diverses fonts. Que aquest substrat en sigui un nomes, o diversos principis materials (aire, foc, terra i aigua), va ser questio plantejada pels filosofs milesis ; els eleatics , en canvi, van questionar la realitat del moviment i, juntament amb els pitagorics , van fonamentar l' esser en un principi formal del pensament, deixant la materia merament com una cosa indeterminada i inconsistent, un no-esser.

L'atomisme [ modifica ]

Mes transcendencia historica ha tingut la teoria atomista de l'antiguitat, posada de nou en vigor pel mecanicisme racionalista al segle  xvii i xviii , que va suposar el suport teoric basic per al naixement de la ciencia fisica moderna.

Hilemorfisme [ modifica ]

Plato i sobretot Aristotil van elaborar el concepte de forma , correlatiu i en contraposicio a la materia, i van donar-li el caracter metafisic i problematic que ha tingut al llarg de la historia del pensament, al mateix temps que ha servit com a concepte que s'aplica en altres contextos.

Es Aristotil qui va elaborar el concepte de materia de manera mes completa, si be l'aspecte metafisic va quedar-ne relegat a l' escolastica .

Per a Aristotil, seguint la tradicio dels milesis i de Plato, la caracteristica fonamental de la materia es la receptivitat de la forma. La materia pot ser tot allo capac de rebre una forma. Per aixo, abans que res, la materia es potencia de ser alguna cosa , alguna cosa que determina la forma.

En funcio d'aquest concepte, hi ha tantes classes de materies com classes de formes capaces de determinar un esser. Ja que el moviment consisteix en un canvi de forma de la substancia, el moviment s'explica en funcio de la materia com a potencia, i l'acte com a forma de determinacio de la substancia.

La materia, en tant que substancia i subjecte, es la possibilitat mateixa del moviment. Hi ha tantes classes de materia com possibles determinacions de la substancia en els seus predicats. Quan les determinacions son accidentals, la materia ve donada per la situacio de la substancia en potencia respecte a recepcio d'una nova forma. Aixi, estar assegut en acte es materia en potencia per estar dempeus; el moviment consisteix a passar d'estar dempeus en potencia, a estar dempeus en acte.

El problema es l'explicacio del canvi substancial que es produeix en la generacio i corrupcio de la substancia. Apareix aqui el concepte metafisic de primera materia , pura potencia de ser que no es res, ja que no te cap forma de determinacio.

La tradicional formula escolastica per la qual se sol definir la materia primera dona idea que realment es dificil concebre una realitat que es correspongui amb aquest concepte: No es un que (substancia), ni una qualitat, ni una quantitat ni cap altra cosa per les quals es determina l'esser . Una definicio merament negativa que incompleix les lleis mateixes de la definicio. Pura possibilitat de ser que no es res. No obstant aixo, el concepte aristotelic de materia ha tingut aplicacions en diversos sentits.

Concepte de materia en altres contextos [ modifica ]

Materia i anima, cos i esperit [ modifica ]

Una de les formes de consideracio de la materia ha estat en la seva oposicio amb l' anima . Segons aquesta oposicio, la materia fa referencia a l'" inert ", el que no te vida .

En aquesta oposicio, l'anima denota principi de "vida" com a capacitat d'automoviment ^[2] i en el cas dels animals, almenys els animals superiors, capacitat de consciencia; i es exclusiva de l'esser huma la capacitat d'autoconsciencia entesa com a esperit i llibertat.

El fet religios ha concedit historicament a aquesta oposicio una dimensio cultural importantissima. Pero la ciencia, en prescindir de qualsevol dimensio metafisica o religiosa, no pot fer-se resso d'aquesta distincio.

Ciencies materials i ciencies formals [ modifica ]

Les matematiques i la logica son ciencies formals perque no tenen cap objecte material d'estudi sino la "formes" valides d'inferencia. Per aixo, la seva millor expressio es simbolica, sense contingut. Les altres ciencies, en tant que tenen un objecte d'estudi concret, son ciencies materials.

Etiques materials i etiques formals [ modifica ]

Kant va introduir el que va anomenar etiques materials i etiques formals . Les primeres consisteixen a establir els imperatius sobre el que cal fer, es a dir, tenen contingut. Les segones no diuen el que s'ha de fer sino la "forma" en que s'ha d'actuar en qualsevol circumstancia.

Materia i forma en les obres artistiques [ modifica ]

En les obres d'art, literatura, cinema, pintura, etc., se sol distingir entre el contingut que es tracta ( tema artistic , tema literari ) i la forma en que el tema es tractat. Al primer aspecte, se'l considera com la materia i al segon la forma propiament dita, en la qual consisteix l'art. ^[3]

Tambe es denomina materia el material del qual l' obra d'art esta fet i que determina la seva tecnica : materia pictorica ( oli , tremp , fresc , etc.), materia escultorica ( bronze , marbre , fusta , etc.), materia arquitectonica o materials de construccio ( tova , mao , maconeria, carreu , fusta , ferro , cristall , etc.).

Particularment en pintura, la materia s'oposa al suport , en expressions com "oli sobre tela", "tremp sobre taula", "tecnica mixta sobre paper", etc.

Miscel·lania [ modifica ]

• El quilogram es una unitat de quantitat de materia, correspon a la massa d'un dm³ (1 litre) d'aigua pura a 4 °C de temperatura. A partir d'aquesta mesura, es va crear un bloc de plati i iridi de la mateixa massa que es va denominar quilogram patro . Aquest es conserva en l'Oficina Internacional de Pesos i Mesures de Sevres ( Franca ).
• La quantitat de materia tambe pot ser estimada per l'energia continguda en una certa regio de l'espai, tal com suggereix la formula I = m.c², que dona l'equivalencia entre massa i energia establerta per la teoria de la relativitat d' Albert Einstein .
• Taula de densitats en kg / m³: osmi 22.300, or 19.300, ferro 7.960, ciment 3.000, aigua 1.000, gel 920, fusta 600 a 900, aire 1,29.
• La temperatura es una magnitud que indica el grau d'agitacio termica d'una substancia. Aixi mateix, quan dues substancies que estan en contacte tenen diferents temperatures, es produeix una transferencia d'energia termica (en forma de calor) fins a igualar ambdues temperatures. En el moment en que s'igualen les temperatures, es diu que aquestes dues substancies estan en equilibri termic .
• Els tres elements quimics mes abundants en l'univers son H, He i C; algunes de les seves propietats mes importants son:
  • Hidrogen (H ₂): densitat = 0,0899 kg / m³ Teb = -252,9 °C, Tf = -259,1 °C.
  • Heli (He): densitat = 0,179 kg / m³ Teb = -268,9 °C, Tf = -272,2 °C.
  • Carboni (C): densitat = 2.267 kg / m³ Teb = 4.027 °C, Tf = 3.527 °C.

Referencies [ modifica ]

Vegeu tambe [ modifica ]

En altres projectes de Wikimedia :
	Commons
	Viccionari

• Antimateria .
• Material .

Plantilla:Infotaula composicio de la materia