Kaj so stanja snovi?

Stanja snovi so različne fizične oblike, ki jih lahko doseže snov, odvisno od njene molekularne konfiguracije. Tri klasična stanja – trdno, tekoče in plinasto – so zlahka opazna na Zemlji in lahko prehajajo iz enega v drugega. Med neklasičnimi stanji snovi je plazma najbolj razširjena, saj predstavlja velik odstotek barionske snovi v znanem vesolju. Druga neklasična stanja so lahko močno podobna klasičnim, zahtevajo posebne okoljske pogoje ali pa obstajajo predvsem v teoriji. Bose-Einsteinov kondenzat, eno najzgodnejših potrjenih teoretičnih stanj, je splošno sprejeto kot peto primarno stanje snovi, za tremi klasičnimi in plazmo.

Stanje snovi predmeta je v veliki meri odvisno od moči in značaja njegovih medmolekularnih sil. V trdnih snoveh so na primer sile dovolj močne, da delce zložijo tesno skupaj, kar omogoča vibracije kot njihovo edino obliko gibanja. Posledično lahko trdne snovi dosežejo določene oblike in prostornine. Po drugi strani imajo tekočine šibkejše medmolekularne sile, ki vlečejo delce skupaj. Tekočine nimajo določene oblike; sledijo obliki svojih posod in zapolnijo toliko prostora, kolikor jim dopuščajo prostornine. Medmolekularne sile plinov so še šibkejše od tekočin, kar ima za posledico obliko, ki se nagiba k razširitvi po celotni posodi, ne glede na prostornino plinov.

Tri klasična stanja snovi lahko prehajajo iz enega v drugo s pomočjo toplote in tlaka. Proces, s katerim trdne snovi postanejo tekočine, je znan kot taljenje, obratno pa je znano kot zamrzovanje ali strjevanje. To je pogosto ponazorjeno z vodo – v tekočem stanju se voda lahko zamrzne v led, trdno snov, ki se lahko nato stopi nazaj v tekočo vodo. Z dovolj toplote in tlaka lahko tekočine postanejo plini s postopkom, znanim kot izhlapevanje; katerega obrat je znan kot kondenzacija. Trdne snovi lahko prehajajo neposredno v pline s sublimacijo, medtem ko lahko plini postanejo trdne snovi z odlaganjem.

Čeprav na Zemlji običajno opazimo klasična stanja snovi, plazma predstavlja večino snovi v zvezdah. Plazma je ioniziran plin, ki za razliko od klasičnega stanja ustvarja elektromagnetne tokove. Bose-Einsteinovi kondenzati, poimenovani po Satyendri Nath Bose in Albertu Einsteinu, so plini, ohlajeni do točke, ko delci prenehajo delovati neodvisno, kar ima za posledico singularno kvantno stanje brez trenja. Zunaj teh petih glavnih stanj snovi znanstveniki teoretizirajo o številnih drugih, kot sta čudna in temna snov. Stekla in tekoči kristali se med drugim štejejo za dovolj različne od petih, da bi jih lahko razvrstili kot neklasična stanja snovi, ki jih sami upoštevajo.