Luglio 5, 2022

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La verità sui sette stati della materia

Lo impariamo a lezione di fisica e chimica, in quarta elementare, ma a volte lo dimentichiamo dopo qualche anno. Sulla Terra ci sono tre diverse fasi della materia: solida, liquida e gassosa. Tuttavia, a temperature molto alte e basse, il materiale acquisisce proprietà che aprono nuove aree di possibilità.

Quando ci mettiamo in un ambiente estremamente caldo, se bombardiamo l’atomo con sufficiente energia, gli elettroni formano lo stelo, creando così plasma ionizzato: è il quarto stato della materia.

Se giri il termostato un po’ più in alto, i protoni ei neutroni decadono, formando a plasma di quark gluoni: È il quinto stato della materia.

Dall’altro lato della scala, a temperature molto basse, i diversi tipi di particelle formano i condensati di Bose-Einstein e i condensati fermionici, il sesto e il settimo stato della materia.

Oggi, questi ultimi due stati possono essere raggiunti solo in difficili condizioni di laboratorio. Quindi è necessario aggiornare le tue vecchie conoscenze, se non è già stato fatto: in totale, ci sono in realtà sette stati della materia conosciuti e non tre.

Laboratori e materia oscura

Per coloro che fanno fatica a ricordare le loro lezioni: sulla Terra, tutto è fatto di atomi. Alcuni atomi si aggregano per formare molecole, mentre altri si muovono da soli, come entità indipendenti.

Non importa quanti atomi ci siano in un particolare composto chimico (acqua, ossigeno, metano, elio), la combinazione delle condizioni di temperatura e pressione determina se si tratta di un solido, liquido o gas.

L’acqua, l’esempio più eloquente, congela a bassa temperatura e pressione normale, diventa liquida a pressioni più elevate oa temperature più elevate e alla fine diventa un gas a temperature più elevate oa pressioni molto basse.

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Al di sopra di 374 gradi Celsius, la temperatura critica, questa distinzione si rompe. A bassa pressione, è ancora possibile ottenere un gas, ma ad alta pressione viene creata una miscela di proprietà gassose e liquide. Quando esposte a più calore, le molecole si ionizzano, formando un plasma: questo è il quarto stato della materia.

Il New York Times ha spiegato questo quarto caso in questo video molto pericoloso usando l’esempio di… uva cotta nel microonde.

Qui finisce la saga atomica della materia. Per il resto, dobbiamo avventurarci dalla parte del mondo subatomico: il mondo delle particelle più piccole dell’atomo.

osservare Settimo stato della materia, condensatori a fermioni Ad esempio, è necessario riuscire a raggiungere condizioni eccezionali in laboratorio: temperature inferiori a 50 nanokelvin, con un campo magnetico applicato che cambia nel tempo.

Nell’immensità dello spazio, invece, il regno dei neutrini (costituito da fermioni) e della materia oscura (che può contenere bosoni), esiste la possibilità che questi condensati siano abbondanti e si formino naturalmente… la chiave per risolvere il mistero quindi forse la materia oscura risiede negli stati più rari della materia.