Madde nedir sorusuna cevap verirken sıradan maddeden bahsedeceğiz çünkü antimadde ve karanlık madde gibi kavramlar da var. Fizikte madde, mikroskobik olarak değerlendirildiğinde kütlesi olan, boşlukta yer kaplayan, yani hacmi olan, atalet özelliğine sahip, yapısında en az bir parçacık bulunan her türlü maddeye verilen isimdir. Kütle, hacim, atalet ve parçacık yapısı, maddenin ortak özellikleridir.
Table of Contents
Önemli şeylere örnekler
- Catwood taş karışımları (örn. şekerli su) Moleküller (örn. su molekülü atomların bir araya gelmesinden oluşur) Atomlar (örn. helyum atomu proton, nötron ve elektronların birlikte oluşmasından oluşur) Proton, nötron ve elektron (sizce düşünüyor musunuz? boyutları veya boyutları var veya önemli olabilir mi?Ama kütlesi var mı?)
Önemsiz şeylere örnekler
Maddenin halleri
Makroskopik boyutlarda, maddenin üç halini görüyoruz: katı, sıvı ve gaz. Örneğin buz katı, su sıvı ve su buharı gazdır. Maddenin halleri, parçacıkların mikroskobik boyutlarda ne kadar düzenli dizildiği ve aralarındaki boşluk miktarı ile açıklanır. Dizilimin ve mesafenin nedeni tanecikler arasındaki elektriksel kuvvettir.
Maddenin katı hali
Argon atomlarının katı hal modeli. Parçacıklar titreşir, ancak düzenlerini korurlar.
- Katıların belirli bir boyutu ve şekli vardır ve dışarıdan bir kuvvet uygulamadıkça şeklini değiştiremezsiniz. Katılar sıkıştırılamaz. Katılarda parçacıklar çok düzenlidir, aralarındaki mesafe küçüktür ve elektrik kuvveti güçlüdür. Bu nedenle parçacıklar serbestçe hareket edemezler, sadece yerlerinde kalırlar. Ama titreyebilirler.
maddenin sıvı hali
Argon atomlarının sıvı halinin bir modeli. Parçacıklar birbiri üzerinden kayabilir ama yine de birliktedirler.
- Sıvıların da belirli bir hacimleri vardır ve konulduğu kabın şeklini alırlar. Sıvılar hafifçe sıkıştırılabilir. Sıvılarda, parçacık dizilimi biraz bozulur ve parçacıklar katılardan daha uzaktır. Elektrostatik kuvvet katılarınkinden daha düşük olduğu için, parçacıklar birbiri üzerinde kayabilir ve öteleme hareketi yapabilir. Sıvılar ve gazlar da serbestçe akabildikleri için sıvılar olarak adlandırılır.
maddenin gaz hali
Argon atomlarının gaz halinin modeli. Parçacıklar serbestçe hareket eder.
- Gazların belirli bir hacimleri ve şekilleri yoktur, konuldukları kabın hacmini doldururlar. Gazlar sıkıştırılabilir. Gazlarda, parçacıklar düzensiz hale gelir, parçacıklar birbirinden uzaklaşır ve elektrik kuvveti düşük olduğu için öteleme hareketleri yapmakta serbesttirler.
Madde, ısı uygulamasına veya basınçtaki değişikliğe bağlı olarak bir halden başka bir hale geçebilir. Maddenin dördüncü bir hali daha vardır, plazma hali. Aslında, bilim adamları maddenin daha fazla hali olduğunu söylüyorlar. Yukarıdaki görsellerdeki simülasyonun Türkçe versiyonunu oynamak isteyebilirsiniz, orijinal İngilizce versiyonu burada.
Malzemenin karakteristik özellikleri
Bakır ve demirin iki farklı madde olduğunu nereden biliyoruz? Bu öğeler, onları farklı kılan özelliklere sahip olmalıdır. Örneğin, bir maddenin yoğunluğu bir özelliktir. Sabit basınç ve sıcaklık durumunda, bu özellikler ve kısaltılmış tanımları aşağıdaki gibidir:
Maddenin temel yapı taşları
Buraya kadar maddenin makroskopik tanımından, yani boyutlarımızdan ve özelliklerimizden bahsettik. Şimdi mikroskobun tanımından yani küçük boyuttan bahsedeceğiz.
Atomlar ve moleküller
Sıradan maddelerin çoğu, atomların kombinasyonları olan atomlardan veya moleküllerden oluşur. Bir elementi alıp ikiye bölersek, sonra tekrar ikiye bölersek ve sonra bölmeye devam edersek, sonumuz nereye varır? Sonsuza kadar bölünmeye devam edebilir miyiz? Yapamadık. Atom Yunancada bölünemez demektir.
Atomları göremeyiz (yoksa mikroskopla görebilir miyiz?) Bu yazının sonunda değinmek istediğim nokta, eğer bir kitapta basılsaydı içinde bir milyon atom bulunurdu. (Belki gözden kaçırmışım, hesapladım: atomun çapı yaklaşık 10-9m, noktanın çapı ise 1mm olarak alınmış).
Maddelerin birbirine benzememesinin nedeni, atomlarının farklı olması veya farklı dizilişidir. Atomlar demir ve bakır atomlarında farklılık gösterir. Kömürdeki atomlar elmasla aynıdır, ancak farklı şekilde dizilmişlerdir.
Peki maddenin en küçük zerresi atom mu yoksa atomlar gerçekten bölünmez mi? Evet bölünebilir.
atomaltı parçacıklar
Deneyler, fizikçilerin 20. yüzyıla kadar atomun varlığına inanmadıklarını, ancak 1910’da atom çekirdeğindeki bir protonun etrafında bir elektron olduğuna inanmaya başladıklarını göstermiştir. Daha sonra çekirdekte bir nötron da bulundu. Ama parçacık bulma işi henüz bitmedi, her türlü parçacığı bulmaya devam ediyorlar. Protonların ve nötronların kuark adı verilen daha küçük yapı taşlarından yapıldığını buldular. Tüm parçacıkları Standart Model adı verilen bir teori ile birleştirdiler ve tüm maddeyi toplam 17 temel parçacıkla (yani artık gerçekten bölünemez) açıkladılar. CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda yapılan deneylerde bulunan 17. temel parçacık olan Higgs bozonu, parçacık avlama çalışmalarının devam ettiği anlamına geliyor.
antimad
Şimdi sıra dışı unsura geliyoruz. Antimadde gerçek bir şeydir, yani maddenin yapıldığı temel parçacıkların zıt özelliklerine sahip parçacıklardır. Örneğin, bir elektronun antipartikülünün pozitronunun elektrik yükü pozitif, elektronunki ise negatiftir. Ayrıca bir antiproton, hatta bir antihidrojen atomu da vardır. Ama antimaddenin hala kütlesi var, bu onun madde olduğu anlamına gelmez mi? ne düşünüyorsun
karanlık madde
Astrofizikçiler, galaksilerin ve galaksi kümelerinin onları gözlemlediğiniz şekilde hareket edebilmeleri için kütlelerinin bizim gözlemlediğimizden çok daha büyük olması gerektiğine inanırlar. Karanlık madde ışıkla etkileşime girmediği için onu göremeyiz ancak çekimsel etkilerin olduğu aktarılıyor. Karanlık maddenin evrenin %27’sini, normal maddenin ise sadece %5’ini oluşturduğu hesaplanıyor. karanlık maddenin altıda biri.
Hangi madde sorusu düşündüğümüzden daha zor değil mi?
kaynaklar:
NASA, Karanlık Enerji, Karanlık Madde
Diğer gönderilerimize göz at
- Göremediğimiz Tüm Işıklar: Savaşın Çalınanları İçin Bir Özlem Kitabı
- David Bowie şarkıları ucuz dergi kapakları olarak yeniden yorumlanıyor
- Le Guin ödül töreninde harika sözler söyledi
- Gürcü yazar Dato Turashvili’nin gerçek ve kurmacanın iç içe geçtiği asi bir romanı “Mavi Kot Çağının Çocukları” raflarda
- Kokain bağımlısı dev bir ayının dehşete kapıldığı korku komedisi “Cocaine Bear”dan fragman
- Oksijen İncelemesi: Bir Odadan Kaçış Evi
- Film yapımcıları yanıltıcı fragmanlar yayınladıkları için dava edilebilir
- House of the Dragon, Yüzüklerin Efendisi serisine korsan sıralamasında fark yaratıyor
- 29. SAG (Screen Actors Guild) Ödüllerini kazananları açıklanıyor
- Assassin’s Creed: Sahipsiz Raflarda