هناك أكثر من ثلاث دول في الموضوع كثير أكثر

2024 مؤلف: Sherilyn Boyd | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 09:38

أتذكر نشأتي وأتعلم كل شيء عن المواد الصلبة والسوائل والغازات. لم يتحدث علمي العلمي في المدرسة الابتدائية عن ولايات أو مراحل أخرى. مع تقدمي العمر والمتقدمة في دراستي ، بدأت أتعلم عن الدول الأخرى. لقد افترضت بسذاجة أن الحالات الجديدة من المادة التي كنت أتعلمها ، مثل البلازما ، كانت تقدمًا جديدًا في المعرفة العلمية التي سيتم تدريسها الآن في المدرسة. لم يكن حتى أحضر لي ابني كتابه العلمي في الصف السادس ، لدرجة أنني صُدمت عندما علمت أن "الولايات الثلاث" الكلاسيكية هي كل ما تم تدريسه - لأنه من المفترض أن محاولة فهم الدول الأخرى صعبة للغاية شرح لطالب في الصف السادس … أشعر نوعًا ما ، إذا استطاع أن يتوصل إلى كيفية التعاون مع 6 أشخاص عبر الإنترنت ودمرني وفريقي في واقع زائف ثلاثي الأبعاد ، أعتقد أنه يستطيع فهم البلازما … إنه حقًا ليس معقدًا.

ومع ذلك ، ذكر الكتاب بوضوح "هناك ثلاث حالات من المادة ، سائل وغاز صلب". يمكن أن يكون قد ذكر: "الأنواع الثلاثة الأكثر شهرة من المادة" أو "الأنواع الثلاثة من المادة التي نعرفها علميا أكثر" أو شيء من هذا التأثير - مما يعني أن هناك حالات أخرى من المادة ستتعرف عليها فيما بعد في التعليم. وبدلاً من ذلك ، أدى استمرار "التخلص من" تعليم أطفالنا إلى قيام العديد من الأشخاص بمعرفة "ثلاث حالات من المادة" دون داعٍ معهم طوال حياتهم. في محاولة لتبديد أي جهل مستمر لحالات المادة المعروفة حاليًا ، فلنتحدث عن جميع هذه المعلومات التي نعرفها حاليًا. بعد كل شيء ، البلازما حاليا تشكل معظم الكون المرئي. يبدو أننا يجب أن نعلم الأطفال عن ذلك.

في حين أن "الحالات" هي مصطلح شائع لوصف الشكل الذي يهم ، فأنا أفضل مصطلح "مرحلة". كلاهما مقبول في معظم الأوقات. أعتقد أن "المرحلة" تصف بدقة أكبر الوضع الذي توجد فيه قطعة معينة من المادة ؛ ومع ذلك ، هناك سياقات محددة في الفيزياء أن "الدولة" هي الأنسب. يمكن اعتبار "المرحلة" (أو الحالة) من المادة كمساحة للفضاء حيث تكون جميع الخواص الفيزيائية للمادة متجانسة. هذا التماثل هو كيميائي واحد في جميع أنحاء المواد ، ومميّز جسديا من المواد المجاورة. لا يحدث إلا إذا تم تغيير مادة ما لتصبح مختلفة فعليًا أو كيميائيًا بحيث يقال إنها في مرحلة مختلفة. تتمثل أكثر أنواع التغيرات شيوعًا في مراحل المادة في تغيير خصائصها الفيزيائية.

أفضل طريقة للتفكير في مرحلة تغيير الطبيعة الفيزيائية للمادة هي مع المثال المشترك للمياه والجليد والبخار. يمكن أن تشغل تقريبا نفس المنطقة من الفضاء ، وتكون في مراحل مختلفة تماما. النظر في كوب من الماء المثلج. يكون الجليد في مرحلة صلبة ، ويكون الماء في الطور السائل ، ويكون الهواء الرطب المكون من غاز التبخير في مرحلة أخرى. في حين أنها كيميائية هي نفسها ، ما يجعلها في مراحل مختلفة هي أنها تختلف ماديا عن بعضها البعض.

يمكن أن تنتقل معظم أنواع المادة إلى هذه المراحل المختلفة جسديًا استنادًا إلى كمية الحرارة الحالية. على سبيل المثال ، يعلم الجميع أنه إذا أضفت الحرارة إلى مادة صلبة ، فإنها عادة ما تنتقل إلى سائل ، مع وجود بعض الاستثناءات مع المجموعة الصحيحة من الظروف البيئية. إذا استمرت في إضافة الحرارة ، فستنتقل المادة إلى غاز. إذا استمررت في إضافة الحرارة ، فستحول هذا الغاز إلى بلازما. يتم إنشاء البلازما عندما تكون إلكترونات الذرة متحمسة للغاية بحيث يكون لديها طاقة كافية للهروب من احتجاز النواة المشحونة إيجابيا وتتفاعل مع أي نواة مماثلة موجودة.

على الطرف الآخر من الطيف هو إزالة الحرارة من المواد. عندما تستمر في تبريد مادة إلى الصفر المطلق تقريبًا ، يمكنك الحصول على ما يعرف باسم مكثف بوز-آينشتاين. نظرًا للحاجة إلى الاحتفاظ بالمواد عند درجات حرارة منخفضة للغاية ، لم يتم إثبات هذه الكُثافات بشكل طبيعي في عالمنا ، على الرغم من أنها قد تكون موجودة نظريًا.

تشمل المراحل الأخرى ، حتى الأقل شهرة ، المادة المغناطيسية للمادة. تم نشر أحدث مثال في مجلة "الطبيعة" في ديسمبر 2012. تمكن الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا من زراعة بلورة (صلبة) ذات خصائص مغناطيسية للسائل. في حين أن معظم المواد الصلبة المغنطيسية قد حددت المناطق الإيجابية والسلبية داخل المادة ، والمعروفة باسم اللحظات المغناطيسية ، إلا أن هذه اللحظات المغناطيسية الخاصة بالبلورة تذبذبت باستمرار دون تأثير خارجي. لم يتمكنوا فقط من اكتشاف هذا النوع الجديد من المواد ، ولكنهم اكتشفوا في وقت واحد نوعًا جديدًا من المغناطيسية!

مع تقدم التكنولوجيا ، يستخدم العلماء تقنيات أكثر تطوراً تسمح لنا بالتفكيك ، ووضع كل جانب من جوانب الكون المادي. بما أننا نعرّف بوضوح حالة أو طورًا للمادة مثل أي مادة كيميائية فريدة ولها خاصية فيزيائية مميزة ، فإن التقدم السريع في التكنولوجيا والتقنيات العلمية يسمح لنا باستمرار بزيادة الطرق التي يمكننا من خلالها تغيير مميزة لأي مادة ، وبالتالي خلق حالات جديدة للمادة.هذا هو السبب في أن العدد الهائل لحالات المادة سيزداد بلا شك مع مرور الوقت ، ربما بشكل كبير.

بما أن هذا يتغير طوال الوقت ، سأقول فقط عند كتابة هذا المقال ، لقد وجدت 4 أنواع من المادة الكلاسيكية (المادة التي ظهر أنها تحدث بشكل طبيعي) ، 8 أنواع يقال إنها في حالات طاقة منخفضة ليس كلاسيكيا ، 3 التي ليست كلاسيكية ويقال أن لديها حالات الطاقة العالية ، و 3 المصنفة بشكل منفصل بسبب الخصائص المغناطيسية الموجودة.

لذلك ، هناك العديد من حالات المادة أكثر مما هو مذكور ، صلب ، سائل ، وغاز. وسيستمر تغيير عدد وطبيعة تلك الدول بدقة مع تقدم التكنولوجيا. أيضا ، فإن معظم الكتب المدرسية الابتدائية والثانوية كلها مليئة الكثير الكثير الأكاذيب. 😉