Önemli olmak - Matter

Önemli olmak

Madde genellikle üç klasik duruma sınıflandırılır , plazma bazen dördüncü bir durum olarak eklenir. Yukarıdan aşağıya: kuvars ( katı ), su ( sıvı ), azot dioksit ( gaz ) ve bir plazma küresi ( plazma ).

In klasik fizik ve genel kimya , madde olan herhangi bir maddedir kütleye ve sahip olarak yer kaplar hacmi . Dokunulabilen tüm gündelik nesneler nihayetinde etkileşim halindeki atom altı parçacıklardan oluşan atomlardan oluşur ve günlük ve bilimsel kullanımda "madde" genellikle atomları ve onlardan oluşan her şeyi ve herhangi bir parçacığı (veya kombinasyonu) içerir. hem durgun kütleye hem de hacme sahiplermiş gibi davranan parçacıklar ) . Ancak fotonlar gibi kütlesiz parçacıkları veya ışık gibi diğer enerji olaylarını veya dalgaları içermez . Madde çeşitli hallerde bulunur ( faz olarak da bilinir ). Bunlar, katı , sıvı ve gaz gibi klasik günlük fazları içerir - örneğin su buz, sıvı su ve gaz halinde buhar olarak bulunur - ancak plazma , Bose-Einstein yoğunlaşmaları , fermiyonik yoğunlaşmalar ve kuark-gluon plazma dahil olmak üzere başka durumlar da mümkündür. .

Genellikle atomları olarak hayal edilebilir çekirdeğin içinde proton ve nötronların ve yörüngedeki bir çevreleyen "bulut" elektronları "yer kaplar". Ancak bu sadece biraz doğrudur, çünkü atom altı parçacıklar ve özellikleri kuantum doğaları tarafından yönetilir , bu da günlük nesnelerin hareket ediyormuş gibi davranmadıkları anlamına gelir - parçacıklar kadar dalgalar gibi hareket edebilirler ve iyi tanımlanmış özellikleri yoktur. boyutlar veya pozisyonlar. Olarak standart model bir parçacık fiziği , madde için bir temel kavram değil temel bileşenler atomu olan kuantum içsel bir "boyutu" ya da "yok kişiler hacmi kelimesinin herhangi bir gün anlamında". Bağlı dışlama prensibi ve diğer temel etkileşimler , bazı " nokta partiküller olarak bilinen" fermiyonlar ( kuark , leptonlara ), ve çok sayıda kompozit ve atomu, etkili bir günlük koşullar altında, diğer parçacıklardan bir mesafeyi korumak için zorlanır; bu bize maddenin uzayda yer kaplıyormuş gibi görünen özelliğini yaratır.

Doğa bilimlerinin tarihinin çoğu için insanlar maddenin kesin doğası üzerine kafa yormuşlardır. Madde ayrık yapı taşları, sözde inşa edilmiştir olduğu fikri maddenin tanecikli teorisi bağımsız göründü, antik Yunan ve Eski Hindistan'da arasında Budistler , Hindular ve Jainler 1-binyıl. Maddenin parçacıklı teorisini öneren eski filozoflar arasında Kanada (c. MÖ 6. yüzyıl veya sonrası), Leucippus (MÖ 490) ve Democritus (MÖ 470-380) sayılabilir.

kütle ile karşılaştırma

Madde, kütle ile karıştırılmamalıdır, çünkü ikisi modern fizikte aynı değildir. Madde, herhangi bir 'fiziksel madde'yi tanımlayan genel bir terimdir. Buna karşılık, kütle bir madde değil , maddenin ve diğer maddelerin veya sistemlerin nicel bir özelliğidir ; Fizikte çeşitli kütle türleri tanımlanmıştır - bunlarla sınırlı olmamak üzere durgun kütle , eylemsizlik kütlesi , göreli kütle , kütle-enerji .

Neyin madde sayılması gerektiği konusunda farklı görüşler olsa da, bir maddenin kütlesinin kesin bilimsel tanımları vardır. Diğer bir fark, maddenin antimadde adı verilen bir "zıt" olması , ancak kütlenin zıddı olmamasıdır - bilim adamları kavramı tartışsa da, bilindiği kadarıyla "anti-kütle" veya negatif kütle diye bir şey yoktur . Antimadde, normal madde karşılığı ile aynı (yani pozitif) kütle özelliğine sahiptir.

Farklı bilim alanları, madde terimini farklı ve bazen uyumsuz şekillerde kullanır. Bu yollardan bazıları, kütleyi basit bir madde miktarından ayırt etmek için hiçbir nedenin olmadığı bir zamandan kalma, gevşek tarihsel anlamlara dayanmaktadır. Bu nedenle, "madde" kelimesinin evrensel olarak kabul edilmiş tek bir bilimsel anlamı yoktur. Bilimsel olarak, "kütle" terimi iyi tanımlanmıştır, ancak "madde" birkaç şekilde tanımlanabilir. Bazen fizik alanında "madde", kuarklar ve leptonlar gibi durgun kütle sergileyen (yani ışık hızında hareket edemeyen) parçacıklarla basitçe eşittir. Bununla birlikte, hem de fizik ve kimya , madde arzetmektedir dalga benzeri ve parçacık özellikleri olarak adlandırılan benzeri dalga parçacık ikiliği .

Tanım

atomlara dayalı

Fiziksel ve kimyasal yapısına göre "madde" tanımı şöyledir: madde atomlardan oluşur . Bu tür atomik madde bazen sıradan madde olarak da adlandırılır . Örnek olarak, deoksiribonükleik asit molekülleri (DNA), atomlardan yapıldıkları için bu tanım kapsamında maddedir. Bu tanım , atom tanımına açıkça dahil edilmeyen plazmaları (iyon gazları) ve elektrolitleri (iyonik çözeltiler) içerecek şekilde yüklü atomları ve molekülleri içerecek şekilde genişletilebilir . Alternatif olarak, proton, nötron ve elektron tanımı kabul edilebilir .

Proton, nötron ve elektronlara dayalı

"Madde"nin tanımı, atomlardan ve moleküllerden daha ince ölçekli bir tanımdır: madde, atomların ve moleküllerin neyden yapıldığı , yani pozitif yüklü protonlar , nötr nötronlar ve negatif yüklü elektronlardan oluşan herhangi bir şeyden oluşur . Ancak bu tanım, atomların ve moleküllerin ötesine geçer, ancak, örneğin eski bir katot ışın tüplü televizyondaki elektron ışınları veya beyaz cüce madde - tipik olarak, karbon ve oksijen çekirdekleri gibi basit atomlar veya moleküller olmayan bu yapı taşlarından yapılan maddeleri içerir . bir dejenere elektron denizi. Mikroskobik düzeyde, protonlar, nötronlar ve elektronlar gibi maddenin "parçacıkları" kuantum mekaniğinin yasalarına uyar ve dalga-parçacık ikiliği sergiler. Daha da derin bir seviyede, protonlar ve nötronlar, kuarklardan ve onları birbirine bağlayan kuvvet alanlarından ( gluonlar ) oluşur ve bir sonraki tanıma götürür.

Kuarklar ve leptonlara dayalı

"Kuarklar ve leptonlar" tanımı altında, kuarklardan (mor) ve leptonlardan (yeşil) oluşan temel ve bileşik parçacıklar madde olurken, ayar bozonları (kırmızı) madde olmaz. Bununla birlikte, bileşik parçacıklara özgü etkileşim enerjisi (örneğin, nötron ve protonlarda yer alan gluonlar) sıradan maddenin kütlesine katkıda bulunur.

Yukarıdaki tartışmada görüldüğü gibi, "sıradan madde" olarak adlandırılabilecek birçok erken tanım, yapısına veya "yapı taşlarına" dayanıyordu. Temel parçacıklar ölçeğinde, bu geleneği takip eden bir tanım şu şekilde ifade edilebilir: "sıradan madde, kuarklardan ve leptonlardan oluşan her şeydir " veya "sıradan madde, antikuarklar ve antileptonlar dışında herhangi bir temel fermiyonlardan oluşan her şeydir". . Bu formülasyonlar arasındaki bağlantı aşağıdaki gibidir.

Leptonlar (en ünlüsü elektrondur ) ve kuarklar ( protonlar ve nötronlar gibi baryonlar yapılır) atomları oluşturmak üzere birleşir ve bunlar da molekülleri oluşturur . Atomların ve moleküllerin madde olduğu söylendiği için, tanımın "sıradan madde, atomların ve moleküllerin yapıldığı aynı şeylerden oluşan her şeydir" şeklinde ifade edilmesi doğaldır. (Ancak, bu yapı taşlarından atom veya molekül olmayan madde de yapılabileceğine dikkat edin .) O zaman, elektronlar lepton, protonlar ve nötronlar kuarklardan oluştuğu için, bu tanım da maddenin şu şekilde tanımlanmasına yol açar. dört temel fermiyondan ikisi olan "kuarklar ve leptonlar"dır (diğer ikisi, daha sonra açıklanacağı gibi antimadde olarak kabul edilebilecek olan antikuarklar ve antileptonlardır). Carithers ve Grannis şöyle diyor: "Sıradan madde tamamen birinci nesil parçacıklardan, yani [yukarı] ve [aşağı] kuarklardan, artı elektron ve onun nötrinolarından oluşur." (Daha yüksek nesil parçacıklar hızla birinci nesil parçacıklara bozunur ve bu nedenle yaygın olarak karşılaşılan bir durum değildir.)

Sıradan maddenin bu tanımı, ilk göründüğünden daha inceliklidir. Sıradan maddeyi oluşturan tüm parçacıklar (leptonlar ve kuarklar) temel fermiyonlardır, tüm kuvvet taşıyıcıları ise temel bozonlardır. Zayıf kuvvete aracılık eden W ve Z bozonları , kuarklardan veya leptonlardan oluşmaz ve dolayısıyla kütleleri olsa bile sıradan madde değildir. Başka bir deyişle, kütle sıradan maddeye özgü bir şey değildir.

Sıradan maddenin kuark-lepton tanımı, bununla birlikte, yalnızca maddenin temel yapı taşlarını değil, aynı zamanda bileşenlerinden (örneğin atomlar ve moleküller) yapılan kompozitleri de tanımlar. Bu tür kompozitler, bileşenleri bir arada tutan ve kompozit kütlesinin büyük kısmını oluşturabilen bir etkileşim enerjisi içerir. Örnek olarak, büyük ölçüde bir atomun kütlesi, kendisini oluşturan proton, nötron ve elektronların kütlelerinin toplamıdır. Bununla birlikte, daha derine inildiğinde, protonlar ve nötronlar, gluon alanları ile birbirine bağlı kuarklardan oluşur (kuantum kromodinamiğinin dinamiklerine bakın ) ve bu gluon alanları hadronların kütlesine önemli ölçüde katkıda bulunur. Başka bir deyişle, sıradan maddenin "kütlesini" oluşturan şeylerin çoğu, proton ve nötronlardaki kuarkların bağlanma enerjisinden kaynaklanır. Örneğin, bir nükleondaki üç kuarkın kütlesinin toplamı yaklaşık olarakBir nükleonun kütlesine kıyasla düşük olan 12.5  MeV/ c ² (yaklaşık938  MeV/ c ² ). Sonuç olarak, günlük nesnelerin kütlesinin çoğu, temel bileşenlerinin etkileşim enerjisinden gelir.

Standart Model, madde parçacıklarını, her neslin iki kuark ve iki leptondan oluştuğu üç nesilde gruplandırır. Birinci nesil yukarı ve aşağı kuarklar, elektron ve elektron nötrinodur ; ikincisi tılsımı ve tuhaf kuarkları, müon ve müon nötrinosunu içerir ; üçüncü nesil, üst ve alt kuarklar ile tau ve tau nötrinolarından oluşur . Bunun en doğal açıklaması, üst kuşakların kuark ve leptonlarının ilk kuşakların uyarılmış halleri olmasıdır. Eğer durum buysa, kuarkların ve leptonların temel parçacıklar değil , bileşik parçacıklar olduğu anlamına gelir .

Maddenin bu kuark-lepton tanımı, aşağıda daha sonra tartışılacak olan "(net) maddenin korunumu" yasaları olarak tanımlanabilecek şeylere de yol açar. Alternatif olarak, maddenin kütle-hacim-uzay kavramına geri dönülebilir, bu da antimaddenin maddenin bir alt sınıfı olarak dahil edildiği bir sonraki tanıma götürebilir.

Temel fermiyonlara göre (kütle, hacim ve boşluk)

Maddenin ortak ya da geleneksel tanımı "olan bir şey kitle ve hacim (işgal alanı )". Örneğin, bir arabanın kütlesi ve hacmi olduğu (yer kapladığı) için maddeden yapıldığı söylenebilir.

Maddenin uzayda yer kapladığı gözlemi antik çağa kadar gider. Bununla birlikte, maddenin neden uzayı işgal ettiğine dair bir açıklama yenidir ve Pauli dışlama ilkesinde açıklanan ve fermiyonlar için geçerli olan fenomenin bir sonucu olduğu ileri sürülmektedir . Dışlama ilkesinin maddeyi uzayın işgali ile açıkça ilişkilendirdiği iki özel örnek, aşağıda daha ayrıntılı olarak tartışılan beyaz cüce yıldızlar ve nötron yıldızlarıdır.

Böylece madde, temel fermiyonlardan oluşan her şey olarak tanımlanabilir. Onlarla günlük hayatta karşılaşmamamıza rağmen, antikuarklar ( antiproton gibi ) ve antileptonlar ( pozitron gibi ) kuark ve leptonun antiparçacıklarıdır , aynı zamanda temel fermiyonlardır ve temelde kuarklarla aynı özelliklere sahiptirler. ve iki parçacığın aynı anda aynı yerde (aynı durumda) olmasını engellediği, yani her parçacığın "yer kaplamasını" sağladığı söylenebilecek Pauli dışlama ilkesinin uygulanabilirliği de dahil olmak üzere leptonlar. Bu özel tanım, maddenin bu antimadde parçacıklarının yanı sıra sıradan kuark ve leptondan yapılmış herhangi bir şeyi ve dolayısıyla bir kuark ve bir antikuarktan oluşan kararsız parçacıklar olan mezonlardan yapılmış herhangi bir şeyi içerecek şekilde tanımlanmasına yol açar .

Genel görelilik ve kozmolojide

Görelilik bağlamında , kütle, sistemin toplam durgun kütlesini elde etmek için bir sistemdeki parçacıkların kalan kütlelerini toplayamayacağımız anlamında bir katkı niceliği değildir. Bu nedenle, görelilikte genellikle daha genel bir görüş, maddenin miktarını belirleyenin durgun kütlelerin toplamı değil, enerji-momentum tensörünün olduğudur . Bu tensör tüm sistem için kalan kütleyi verir. "Madde" bu nedenle bazen bir sistemin enerji-momentumuna katkıda bulunan herhangi bir şey, yani tamamen yerçekimi olmayan herhangi bir şey olarak kabul edilir. Bu görüş, kozmoloji gibi genel görelilik ile ilgilenen alanlarda yaygın olarak tutulur . Bu görüşe göre, ışık ve diğer kütlesiz parçacıklar ve alanların tümü "madde"nin bir parçasıdır.

Yapı

Parçacık fiziğinde fermiyonlar, Fermi-Dirac istatistiklerine uyan parçacıklardır . Fermiyonlar elektron gibi temel veya proton ve nötron gibi bileşik olabilir. Gelen Standart model kuark ve leptonlar, aşağıdaki tartışılmaktadır: temel fermiyonların iki türü vardır.

kuarklar

Kuarklar olan büyük parçacıklar arasında Spin 1 / 2 oldukları ima fermiyonlar . − 1 ⁄ 3 e (aşağı tip kuarklar) veya + 2 ⁄ 3  e (yukarı tip kuarklar) elektrik yükü taşırlar . Karşılaştırma için, bir elektronun yükü -1 e'dir. Ayrıca , güçlü etkileşim için elektrik yükünün eşdeğeri olan renk yükünü de taşırlar . Kuarklar ayrıca radyoaktif bozunmaya uğrarlar , yani zayıf etkileşime maruz kalırlar .  

Bir protonun kuark yapısı: 2 yukarı kuark ve 1 aşağı kuark.

baryonik

Baryonlar güçlü bir şekilde etkileşime giren fermiyonlardır ve bu nedenle Fermi-Dirac istatistiklerine tabidir. Baryonlar arasında atom çekirdeğinde meydana gelen protonlar ve nötronlar bulunur, ancak diğer birçok kararsız baryon da mevcuttur. Baryon terimi genellikle trikuarkları, yani üç kuarktan oluşan parçacıkları ifade eder. Ayrıca, "egzotik" baryonlar dört kuark ve olarak bilinir bir Antikuark yapılmış pentakuarklar ama onların varlığı genel olarak kabul edilmez.

Baryonik madde, evrenin baryonlardan (tüm atomlar dahil) oluşan kısmıdır. Evrenin bu kısmı, karanlık enerjiyi , karanlık maddeyi , kara delikleri veya beyaz cüce yıldızları ve nötron yıldızlarını oluşturan çeşitli dejenere madde biçimlerini içermez . Wilkinson Mikrodalga Anizotropi Sondası (WMAP) tarafından görülen mikrodalga ışığı , evrenin en iyi teleskopların menzilindeki (yani, ışık bize ulaşabileceği için görünür olabilen madde ) sadece yaklaşık %4,6'sının yapıldığını göstermektedir. baryonik madde. Yaklaşık %26.8'i karanlık maddedir ve yaklaşık %68.3'ü karanlık enerjidir.

Evrendeki sıradan maddenin büyük çoğunluğu görünmezdir, çünkü galaksiler ve kümeler içindeki görünür yıldızlar ve gaz, evrenin kütle-enerji yoğunluğuna sıradan maddenin katkısının yüzde 10'undan daha azını oluşturur.

Beyaz cüce IK Pegasi B (ortada), A sınıfı arkadaşı IK Pegasi A (solda) ve Güneş (sağda) arasında bir karşılaştırma. Bu beyaz cücenin yüzey sıcaklığı 35.500 K.

hadronik

Hadronik madde, hadronlardan (baryonlar ve mezonlar ) veya kuark maddesinden (atom çekirdeğinin bir genellemesi ) yapılan 'sıradan' baryonik maddeye , yani 'düşük' sıcaklık QCD maddesine atıfta bulunabilir . Bu içerir dejenere madde ve yüksek enerji ağır çekirdekler çarpışmaları sonucu.

Dejenere

Fizikte, dejenere madde , mutlak sıfıra yakın bir sıcaklıkta bir fermiyon gazının temel durumunu ifade eder. Pauli ilkesi yalnızca iki fermiyonlar kuantum halini bir spin-up ve diğer dönüşünü aşağı kaplayabilir gerektirir. Bu nedenle, sıfır sıcaklıkta, fermiyonlar, mevcut tüm fermiyonları barındırmak için yeterli seviyeleri doldurur ve birçok fermiyon durumunda, maksimum kinetik enerji ( Fermi enerjisi olarak adlandırılır ) ve gazın basıncı çok büyük olur ve buna bağlıdır. maddenin normal hallerinden farklı olarak sıcaklıktan ziyade fermiyonların sayısı.

Ağır yıldızların evrimi sırasında dejenere maddenin meydana geldiği düşünülmektedir. Subrahmanyan Chandrasekhar'ın dışlama ilkesi nedeniyle beyaz cüce yıldızların izin verilen maksimum kütleye sahip olduğunu göstermesi , yıldız evrimi teorisinde bir devrime neden oldu.

Dejenere madde, evrenin nötron yıldızlarından ve beyaz cücelerden oluşan bölümünü içerir.

Yabancı

Garip madde belirli bir formudur kuark madde genellikle olarak düşünülebilir, sıvı ait up , aşağı ve garip kuark. Nötron ve protonların (kendileri yukarı ve aşağı kuarklardan oluşur) sıvısı olan nükleer madde ile ve sadece yukarı ve aşağı kuarkları içeren bir kuark sıvısı olan garip olmayan kuark maddesi ile karşılaştırılır. Yeterince yüksek yoğunlukta, garip maddenin renkli süper iletken olması bekleniyor . Garip maddenin, nötron yıldızlarının çekirdeğinde veya daha spekülatif olarak, boyutları femtometrelerden ( garipler ) kilometrelere ( kuark yıldızları ) kadar değişebilen izole damlacıklar olarak meydana geldiği varsayılmaktadır .

iki anlam

İçinde partikül fizik ve astrofizikte terimi iki şekilde, tek bir geniş ve diğer daha özel olarak da kullanılır.

1. Daha geniş anlamı, sadece üç çeşit kuark içeren kuark maddesidir: yukarı, aşağı ve garip. Bu tanımda, kritik bir basınç ve buna bağlı bir kritik yoğunluk vardır ve nükleer madde ( proton ve nötronlardan yapılmış ) bu yoğunluğun ötesinde sıkıştırıldığında, protonlar ve nötronlar kuarklara ayrışır ve kuark maddesini (muhtemelen garip madde) verir.
2. Daha dar anlamı, nükleer maddeden daha kararlı olan kuark maddesidir . Bunun olabileceği fikri, Bodmer ve Witten'ın "garip madde hipotezi" dir. Bu tanımda kritik basınç sıfırdır: maddenin gerçek temel durumu her zaman kuark maddesidir. Çevremizdeki maddede gördüğümüz, nükleer madde damlacıkları olan çekirdekler, aslında yarı kararlıdır ve yeterli zaman (veya doğru dış uyaran) verildiğinde, garip madde damlacıklarına, yani yabancı cisimlere bozunacaktır .

leptonlar

Leptonlar spin- 1 ⁄ 2 parçacıklarıdır , yani bunlar fermiyondur . -1  e (yüklü leptonlar) veya 0 e (nötrinolar) elektrik yükü taşırlar . Kuarkların aksine, leptonlar renk yükü taşımazlar , yani güçlü etkileşim yaşamazlar . Leptonlar ayrıca radyoaktif bozunmaya uğrarlar, yani zayıf etkileşime maruz kalırlar . Leptonlar büyük kütleli parçacıklardır, bu nedenle yerçekimine tabidir.

Aşamalar

Sabit bir hacimde tipik bir madde için faz diyagramı. Dikey eksen bir p ressure, yatay eksen ise T emperature. Yeşil çizgi donma noktasını (yeşil çizginin üstü katı , altı sıvı ) ve mavi çizgi kaynama noktasını (üzerinde sıvı ve altı gaz ) gösterir. Bu nedenle, örneğin, daha yüksek T'de , maddeyi sıvı fazda tutmak için daha yüksek bir P gereklidir. En üçlü nokta üç faz; sıvı, gaz ve katı; birlikte var olabilir. Üstü kritik nokta fazları arasında saptanabilir bir fark yoktur. Noktalı çizgi suyun anormal davranışını gösterir : buz, artan basınçla sabit sıcaklıkta erir.

Olarak dökme , madde olarak bilinen agregasyonu çeşitli formları veya durumları, varolabilmektedir fazlar ortam bağlı olarak, basınç , sıcaklık ve hacim . Faz, nispeten tekdüze bir kimyasal bileşime ve fiziksel özelliklere ( yoğunluk , özgül ısı , kırılma indisi vb.) sahip bir madde biçimidir . Bu fazlar, bilinen üç fazı ( katılar , sıvılar ve gazlar ) ve maddenin daha egzotik hallerini ( plazmalar , süperakışkanlar , süper katılar , Bose-Einstein kondensatları , ... gibi) içerir. Bir akışkan sıvı, gaz veya plazma olabilir. Manyetik malzemelerin paramanyetik ve ferromanyetik fazları da vardır . Koşullar değiştikçe, madde bir aşamadan diğerine geçebilir. Bu olaylara faz geçişleri denir ve termodinamik alanında incelenir . Nanomalzemelerde, yüzey alanının hacme olan büyük oranda artan oranı, maddenin, dökme malzemeden tamamen farklı özellikler sergileyebilen ve herhangi bir yığın faz tarafından iyi tanımlanmayan ( daha fazla ayrıntı için nanomalzemelere bakın) sonuçlanmasına neden olur .

Fazlar bazen maddenin halleri olarak adlandırılır , ancak bu terim termodinamik hallerle karıştırılmasına yol açabilir . Örneğin, farklı basınçlarda tutulan iki gaz, farklı termodinamik durumlarda (farklı basınçlar), ancak aynı fazdadır (her ikisi de gazdır).

antimadde

Antimadde , sıradan maddeyi oluşturanların antiparçacıklarından oluşan maddedir. Bir parçacık ve onun antiparçacığı birbiriyle temas ederse, ikisi yok olur ; yani her ikisi de Albert Einstein'ın E = mc ² denklemine göre eşit enerjiye sahip başka parçacıklara dönüştürülebilir . Bu yeni parçacıklar, yüksek enerjili fotonlar ( gama ışınları ) veya diğer parçacık-antiparçacık çiftleri olabilir. Ortaya çıkan parçacıklara , yok olma ürünlerinin geri kalan kütlesi ile orijinal parçacık-karşıt parçacık çiftinin genellikle oldukça büyük olan geri kalan kütlesi arasındaki farka eşit miktarda kinetik enerji verilir . Hangi "madde" tanımının benimsendiğine bağlı olarak, antimaddenin maddenin belirli bir alt sınıfı veya maddenin tersi olduğu söylenebilir.

Antimadde, çok kısa bir süre ve yok olacak kadar küçük miktarlarda ( radyoaktif bozunma , yıldırım veya kozmik ışınların bir sonucu olarak) dışında, Dünya'da doğal olarak bulunmaz . Bunun nedeni, uygun bir fizik laboratuvarının sınırları dışında Dünya'da var olmaya başlayan antimaddenin, Dünya'nın yapıldığı sıradan maddeyle neredeyse anında karşılaşacak ve yok olacaktır. Antiparçacıklar ve bazı kararlı antimaddeler ( antihidrojen gibi ) çok küçük miktarlarda yapılabilir, ancak teorik özelliklerinden birkaçını test etmekten fazlasını yapmaya yeterli miktarda değil.

Orada hem önemli spekülasyon bilim ve bilim kurgu (kuarklar ve leptonlar ancak antikuarklar veya antileptons anlamında) olarak gözlemlenebilir evren görünüşte neredeyse tamamen meselesi neden ve başka yerlerde antimadde neredeyse tamamen sunulmadığını (antikuarklar ve antileptons) yerine . Erken evrende, madde ve antimaddenin eşit olarak temsil edildiği düşünülür ve antimaddenin ortadan kalkması , Standart Model'den elde edilebilen CP (yük paritesi) simetri ihlali adı verilen fiziksel yasalarda bir asimetri gerektirir , ancak bu zamanda görünür evrendeki madde ve antimaddenin görünen asimetrisi , fizikteki çözülmemiş büyük problemlerden biridir . Ortaya çıktığı olası süreçler, baryogenesis başlığı altında daha ayrıntılı olarak araştırılmaktadır .

Resmi olarak, antimadde parçacıkları negatif baryon sayıları veya lepton sayıları ile tanımlanabilirken , "normal" (antimadde olmayan) madde parçacıklarının pozitif baryon veya lepton sayıları vardır. Bu iki parçacık sınıfı, birbirinin antiparçacık ortaklarıdır.

Ekim 2017'de bilim adamları , Big Bang'de eşit olarak üretilen madde ve antimaddenin aynı olduğuna , birbirlerini tamamen yok etmeleri ve sonuç olarak evrenin var olmaması gerektiğine dair daha fazla kanıt bildirdiler . Bu, bilim adamları tarafından henüz bilinmeyen, erken oluşan evrende madde ve antimaddenin karşılıklı olarak tamamen yok edilmesini durduran ya da iki form arasında bir dengesizliğe yol açan bir şey olması gerektiği anlamına gelir.

koruma

Bir kuark lepton anlamda madde miktarı (ve anti-madde, bir antikuark-antilepton anlamda) tanımlayabilir iki miktarları baryonların sayısı ve lepton sayısı , olan korunmuş standart model içinde. Bir baryon'ait örneğin proton veya nötron gibi bir baryon'ait üç tane vardır, çünkü 1/3 baryon numarası verilir, bir bir baryonların numarası ve bir kuark sahiptir. Böylece, baryon sayısı ve lepton sayısı (eksi antileptonlar) ile orantılı olan kuark sayısı (her birinin baryon sayısı -1/3 olan antikuark sayısı eksi) ile ölçülen net madde miktarı, lepton sayısı olarak adlandırılan sayının herhangi bir işlemde değiştirilmesi pratik olarak imkansızdır. Bir nükleer bombada bile, baryonların hiçbiri (atom çekirdeğini oluşturan protonlar ve nötronlar) yok edilmez - reaksiyondan önceki kadar çok baryon vardır, bu nedenle bu madde parçacıklarının hiçbiri fiilen yok edilmez ve hatta hiçbiri dönüştürülemez. madde olmayan parçacıklara (ışık veya radyasyon fotonları gibi). Bunun yerine, çekirdek (ve belki de kromodinamik) bağlanma enerjisi , bu baryonlar daha az enerji (ve sahip olan orta boy çekirdek içine bağlanmış hale olarak, serbest eşdeğer , daha az kütle) nükleonun başına orijinal küçük (hidrojen) ile karşılaştırıldığında ve büyük (plütonyum vs. ) çekirdekler. Elektron-pozitron yok oluşunda bile , yok edilen net madde yoktur, çünkü yok edilmeden önce sıfır net madde (sıfır toplam lepton sayısı ve baryon sayısı) vardı -bir lepton eksi bir antilepton eşittir sıfır net lepton sayısı- ve bu net miktar madde değişmez çünkü yok olduktan sonra sıfır kalır.

Kısacası madde, fizikte tanımlandığı şekliyle baryon ve leptonları ifade eder. Madde miktarı baryon ve lepton sayısı cinsinden tanımlanır. Baryonlar ve leptonlar yaratılabilir, ancak onların yaratılmasına antibaryonlar veya antileptonlar eşlik eder; ve antibaryonlar veya antileptonlar ile yok edilerek yok edilebilirler. Antibaryonlar/antileptonlar negatif baryon/lepton sayılarına sahip olduklarından, genel baryon/lepton sayıları değişmez, dolayısıyla madde korunur. Bununla birlikte, baryonlar/leptonlar ve antibaryonlar/antileptonlar pozitif kütleye sahiptir, dolayısıyla toplam kütle miktarı korunmaz. Bundan başka, doğal veya yapay bir nükleer reaksiyonlar dışında, evrenin (bakınız, genel olarak neredeyse hiçbir anti-madde vardır baryonların asimetri ve leptogenesis parçacık imha normal koşullarda nadirdir yani).

Karanlık

Sıradan madde, kuark ve leptonların tanımı, 4 yaklaşık% teşkil enerji arasında gözlemlenebilir evrenin . Geriye kalan enerjinin, %23'ü karanlık madde ve %73'ü karanlık enerji olan egzotik formlardan kaynaklandığı varsayılıyor .

Samanyolu için galaksi dönüş eğrisi . Dikey eksen, galaktik merkez etrafındaki dönüş hızıdır. Yatay eksen galaktik merkezden uzaklıktır. Güneş sarı bir top ile işaretlenmiştir. Gözlemlenen dönüş hızı eğrisi mavidir. Samanyolu'ndaki yıldız kütlesine ve gaza dayalı tahmin edilen eğri kırmızıdır. Aradaki fark, karanlık maddeden veya belki de yerçekimi kanununun bir modifikasyonundan kaynaklanmaktadır . Gözlemlerdeki dağılım, kabaca gri çubuklarla gösterilir.

Gelen astrofizik ve kozmoloji , karanlık madde madde yayan ya da yeterince elektromanyetik radyasyon varlığı görünür konuda yerçekimi etkilerinden de anlaşılacağı doğrudan gözlenebilir ama hiç yansıtmamaktadır bilinmeyen kompozisyona sahiptir. Erken evren ve Big Bang teorisinin gözlemsel kanıtları, bu maddenin enerji ve kütleye sahip olduğunu, ancak sıradan baryonlardan (protonlar ve nötronlar) oluşmadığını gerektirir. Yaygın olarak kabul edilen görüş, karanlık maddenin çoğunun doğada baryonik olmadığıdır . Bu nedenle henüz laboratuvarda gözlemlenmemiş parçacıklardan oluşur. Belki de bunlar Standart Model parçacıklar olmayan süpersimetrik parçacıklardır , ancak evrenin erken evresinde çok yüksek enerjilerde oluşmuş ve hala etrafta yüzen kalıntılardır.

Enerji

In kozmoloji , karanlık enerji oranını hızlandırıyor itici etki kaynağına verilen addır evrenin genişlemesine . Etkileri, enerji yoğunluğu ve basınç gibi madde benzeri özelliklerin boşluğun kendisine atanarak makul bir şekilde modellenebilmesine rağmen, kesin doğası şu anda bir gizemdir .

Evrendeki madde yoğunluğunun tam olarak %70'i karanlık enerji şeklinde görünmektedir. Yüzde yirmi altısı karanlık maddedir. Sadece %4'ü sıradan bir maddedir. Dolayısıyla, deneysel olarak gözlemlediğimiz veya standart parçacık fiziği modelinde tanımladığımız maddeden 20'de 1 parçadan daha azı oluşur . Diğer %96'dan az önce bahsedilen özellikler dışında kesinlikle hiçbir şey bilmiyoruz.

—  Lee Smolin (2007), The Trouble with Physics , s. 16

Acayip

Egzotik madde, karanlık madde ve karanlık enerjiyi içerebilen, ancak maddenin bilinen formlarının bir veya daha fazla özelliğini ihlal eden herhangi bir varsayımsal malzemeyi içerecek şekilde daha da ileri giden bir parçacık fiziği kavramıdır . Bu tür bazı malzemeler, negatif kütle gibi varsayımsal özelliklere sahip olabilir .

Tarihsel çalışma

Antik Çağ (c. 600 BC – c. 322 BC)

Gelen eski Hindistan'da Budistler, Hindular ve Jains her tüm madde atomlarının (yapılmış olduğunu positing, madde parçacık teorisini geliştirdi paramanu , pudgala kendi içinde "sonsuz yok edilemez ve sayısız" ve ortak ve ayrışan göre) daha karmaşık bir madde oluşturmak veya zamanla değişmek için belirli temel doğa yasalarına. Ruh veya ruh eksikliği hakkındaki fikirlerini madde teorilerine bağladılar. En güçlü geliştiriciler ve bu teorinin savunucuları Nyaya- vardı Vaisheshika filozof fikirleri ile, okul Kanada (c. 6-yy) en çok takip olmanın. Budistler ayrıca bu fikirleri MÖ 1. binyılın sonlarında, Vaishashika Hindu okuluna benzeyen, ancak herhangi bir ruh veya vicdan içermeyen fikirler geliştirdiler. Jainler , her bir atoma tat, koku, dokunma ve renk gibi nitelikler ekleyerek ruhu ( jiva ) içeriyordu . Hindular ve Budistlerin erken dönem literatüründe bulunan fikirleri, atomların ya nemli ya da kuru olduğunu ve bu niteliğin önemli olduğunu ekleyerek genişlettiler. Ayrıca atomların karşıtların çekiminden dolayı birleşmesi ve ruhun bu atomlara bağlanması, karma kalıntısı ile dönüşmesi ve her yeniden doğuşta başka yere göç etmesi olasılığını öne sürdüler.

In Europe , Sokrates öncesi görünür dünya yatan doğasını speküle. Thales (MÖ 624 – MÖ 546), suyu dünyanın temel malzemesi olarak görüyordu. Anaximander (c. 610 BC - c. 546 BC) temel malzemenin tamamen karaktersiz veya sınırsız olduğunu öne sürdü: Sonsuz ( apeiron ). Anaximenes (gelişmiş MÖ 585, MÖ Ö . 528), temel maddenin pneuma veya hava olduğunu öne sürdü . Herakleitos (yaklaşık MÖ 535–c. 475) temel unsurun ateş olduğunu söylüyor gibi görünüyor, ancak belki de her şeyin değişim olduğunu kastediyor. Empedokles (c. 490-430 BC) her şeyin yapıldığı dört elementten bahsetti : toprak, su, hava ve ateş. Bu arada Parmenides , değişimin olmadığını savundu ve Demokritos , her şeyin atom adı verilen küçük, atıl cisimlerden oluştuğunu, atomizm adı verilen bir felsefe olduğunu savundu . Bütün bu kavramların derin felsefi sorunları vardı.

Aristoteles (384-322 BC) özellikle onun doğal felsefe yaptığımız bir ses felsefi temelinde anlayışı koymak için ilk Fizik kitabı I. O makul varsayımlar olarak dört benimsenen Empedoclean unsurları , ancak beşinci ekledi aether . Bununla birlikte, bu unsurlar Aristoteles'in zihninde temel değildir. Bilakis onlar, görünen dünyadaki diğer her şey gibi, madde ve biçim temel ilkelerinden oluşurlar .

Çünkü benim madde tanımım tam da budur - her şeyin, kendisinden koşulsuz olarak geldiği ve sonuçta devam eden birincil temelidir.

—  Aristoteles, Fizik I:9:192a32

Aristoteles'in madde için kullandığı ὕλη ( hyle veya hule ) kelimesi, kelimenin tam anlamıyla ahşap veya kereste, yani inşaat için "hammadde" olarak tercüme edilebilir. Gerçekten de, Aristoteles'in madde anlayışı, yapılan veya oluşan bir şeyle özünde bağlantılıdır. Başka bir deyişle, maddenin basitçe uzayı işgal ettiği şeklindeki erken modern anlayışın aksine, Aristoteles için madde tanımsal olarak süreç veya değişimle bağlantılıdır: madde, bir töz değişikliğinin altında yatan şeydir. Örneğin, bir at ot yer: at otu kendine dönüştürür; ot, atta bu şekilde kalıcı değildir, ancak onun bir yönü - onun maddesi - öyledir. Madde özel olarak tanımlanmamıştır (örneğin atomlar olarak ), ancak maddenin ottan ata değişmesinde devam eden her şeyden oluşur. Bu anlayışta madde bağımsız olarak (yani bir töz olarak ) değil, formla karşılıklı bağımlı olarak (yani bir "ilke" olarak) ve yalnızca değişimin temelinde yer aldığı sürece var olur. Madde ve biçim ilişkisini, parçalar ve bütün arasındaki ilişkiye çok benzer olarak düşünmek yardımcı olabilir. Aristoteles'e göre, böyle bir madde, fiililiği ancak biçimden alabilir ; parçaların kendi başlarına yalnızca bir bütün içinde var olmalarına benzer şekilde (aksi takdirde bağımsız bütünler olurlardı) kendi içinde hiçbir faaliyeti veya gerçekliği yoktur .

On yedinci ve on sekizinci yüzyıllar

René Descartes (1596-1650) modern madde kavramını ortaya çıkardı. O öncelikle bir geometriciydi. Aristoteles gibi, maddenin varlığını değişimin fiziksel gerçekliğinden çıkarmak yerine, Descartes keyfi olarak maddenin uzayı kaplayan soyut, matematiksel bir töz olduğunu varsaydı:

Dolayısıyla uzunluk, genişlik ve derinlikteki uzam, bedensel tözün doğasını oluşturur; ve düşünce, düşünen tözün doğasını oluşturur. Ve cisme atfedilebilen diğer her şey uzamayı gerektirir ve yalnızca bir uzamlılık kipidir.

—  René Descartes, Felsefenin İlkeleri

Descartes'a göre maddenin yalnızca uzam özelliği vardır, dolayısıyla hareket dışında tek etkinliği diğer cisimleri dışlamaktır: bu mekanik felsefedir . Descartes, yayılmayan, düşünen töz olarak tanımladığı zihin ile düşünmeyen, uzamsal töz olarak tanımladığı madde arasında mutlak bir ayrım yapar. Onlar bağımsız şeyler. Buna karşılık Aristoteles, maddeyi ve biçimsel/biçimlendirme ilkesini birlikte bağımsız bir şeyi ( töz ) oluşturan tamamlayıcı ilkeler olarak tanımlar . Kısacası, Aristoteles maddeyi (kabaca konuşursak) şeylerin fiilen ( potansiyel bağımsız bir varoluşa sahip olan) yapıldığı şey olarak tanımlar , ancak Descartes maddeyi kendi içinde gerçek bağımsız bir şeye yükseltir.

Descartes ve Aristoteles'in kavramları arasındaki süreklilik ve farklılık dikkat çekicidir. Her iki anlayışta da madde pasif veya durağandır. İlgili kavramlarda maddenin zeka ile farklı ilişkileri vardır. Aristoteles için madde ve zeka (biçim) birbirine bağımlı bir ilişki içinde birlikte var olur, oysa Descartes için madde ve zeka (zihin) tanımsal olarak karşıt, bağımsız tözlerdir .

Descartes'ın maddenin doğal niteliklerini uzamla sınırlama gerekçesi onun kalıcılığıdır, ancak onun gerçek kriteri kalıcılık değil (aynı şekilde renk ve direnç için de geçerlidir), tüm maddi özellikleri açıklamak için geometriyi kullanma arzusudur. Descartes gibi Hobbes, Boyle ve Locke, cisimlerin doğal özelliklerinin uzamla sınırlı olduğunu ve renk gibi ikincil niteliklerin yalnızca insan algısının ürünleri olduğunu savundu.

Isaac Newton (1643-1727), Descartes'ın mekanik madde anlayışını miras aldı. Newton, "Felsefede Akıl Yürütmenin Kuralları"nın üçüncüsünde, maddenin evrensel niteliklerini "uzama, sertlik, nüfuz edilemezlik, hareketlilik ve atalet" olarak sıralar. Benzer şekilde içinde Optics Tanrı "buna rağmen çok sert olarak asla parçalar halinde aşınma veya molası ..." were "katı, massy, sert ve geçilmez, hareketli parçacıklar" olarak meselesi yarattı olduğunu söylemektedir. Maddenin "birincil" özellikleri, renk veya tat gibi "ikincil" niteliklerden farklı olarak matematiksel tanımlamaya uygundu. Descartes gibi Newton da ikincil niteliklerin temel doğasını reddetti.

Newton, kütle gibi uzamaya ek olarak (en azından sınırlı bir temelde) maddeye içsel özellikleri geri yükleyerek Descartes'ın madde kavramını geliştirdi. Newton'un "uzaktan" işleyen yerçekimi kuvveti kullanımı, etkileşimlerin yalnızca temas yoluyla gerçekleştiği Descartes'ın mekaniğini etkili bir şekilde reddetti.

Newton'un yerçekimi cisimlerin bir gücü gibi görünse de , Newton'un kendisi bunun maddenin temel bir özelliği olduğunu kabul etmedi . Mantığı daha tutarlı bir şekilde ileriye taşıyan Joseph Priestley (1733-1804), bedensel özelliklerin temas mekaniğini aştığını savundu: kimyasal özellikler , çekim kapasitesini gerektirir . Maddenin, Descartes ve diğerlerinin sözde birincil niteliklerinin yanı sıra başka içsel güçleri olduğunu savundu.

19. ve 20. yüzyıllar

Priestley'in zamanından beri, maddi dünyanın bileşenlerine (yani moleküller, atomlar, atom altı parçacıklar) ilişkin bilgide büyük bir genişleme olmuştur. 19. yüzyılda, periyodik tablonun ve atom teorisinin gelişimini takiben , atomlar maddenin temel bileşenleri olarak görüldü; atomlar molekülleri ve bileşikleri oluşturdu .

Yer işgal etme ve kütleye sahip olma anlamındaki yaygın tanım, maddenin yapısına ve hacim ve kütle ile zorunlu olarak ilgili olmayan niteliklere dayanan çoğu fiziksel ve kimyasal madde tanımıyla çelişir. On dokuzuncu yüzyılın başında, madde bilgisi hızlı bir evrime başladı.

Newtoncu görüşün yönleri hâlâ hüküm sürüyordu. James Clerk Maxwell , Madde ve Hareket adlı çalışmasında maddeyi tartıştı . "Maddeyi" uzay ve zamandan dikkatlice ayırır ve onu Newton'un birinci hareket yasasında atıfta bulunulan nesne açısından tanımlar .

Ancak Newtoncu tablo tüm hikaye değildi. 19. yüzyılda, "madde" terimi, bir dizi bilim adamı ve filozof tarafından aktif olarak tartışıldı ve Levere'de kısa bir taslak bulunabilir. 1870 tarihli bir ders kitabı tartışması, maddenin atomlardan oluştuğunu öne sürer:

Bilimde maddenin üç bölümü tanınır: kütleler, moleküller ve atomlar.
Madde Kütlesi, maddenin duyularla algılanabilen herhangi bir parçasıdır.
Molekül, bir cismin kimliğini kaybetmeden bölünebileceği en küçük madde parçacığıdır.
Atom, bir molekülün bölünmesiyle üretilen daha da küçük bir parçacıktır.

Maddenin sadece kütle ve yer kaplama özelliklerine sahip olmaktan ziyade, kimyasal ve elektriksel özelliklere sahip olduğu kabul edildi. 1909'da ünlü fizikçi JJ Thomson (1856–1940) "maddenin yapısı" hakkında yazdı ve madde ile elektrik yükü arasındaki olası bağlantıyla ilgilendi.

Ve 19. yüzyılda keşif ait elektronun ve 20. yüzyılın başlarında, ile Geiger-Marsden deneyi keşfinden atom çekirdeği ve doğumundan parçacık fiziği , madde elektronlar, oluşan olarak görüldü proton ve nötronlar atomları oluşturmak için etkileşime girer. Daha sonra, 20. yüzyılın başlarındaki "elektriksel yapı"dan daha yakın tarihli "maddenin kuark yapısı"na kadar uzanan, "maddenin yapısı" ile ilgili bütün bir literatür geliştirdi, Jacob tarafından 1992'de şu sözle tanıtıldı: " Maddenin kuark yapısını anlamak, çağdaş fizikteki en önemli ilerlemelerden biri olmuştur." Bu bağlamda fizikçiler madde alanlarından ve parçacıklardan "madde alanının bir modunun kuantum uyarılmaları" olarak söz ederler. Ve işte de Sabbata ve Gasperini'den bir alıntı: "Bu bağlamda, "madde" kelimesiyle, etkileşimlerin kaynaklarını, yani temel bileşenler olduğuna inanılan spinor alanları ( kuarklar ve leptonlar gibi ) belirtiyoruz. bir ayar teorisinde kütleyi tanıtmak için kullanılan Higgs parçacıkları gibi madde veya skaler alanlar (ve bununla birlikte, daha temel fermiyon alanlarından oluşabilir ).

Ancak protonlar ve nötronlar bölünemez değildir: kuarklara bölünebilirler . Ve elektronlar, lepton adı verilen bir parçacık ailesinin parçasıdır . Hem kuarklar ve leptonların olan temel parçacıklar ve maddenin temel bileşeni olduğu gibi bir lisans metnin yazarları tarafından görülen 2004 yılında idi.

Bu kuarklar ve leptonlar dört temel kuvvet aracılığıyla etkileşirler : yerçekimi , elektromanyetizma , zayıf etkileşimler ve güçlü etkileşimler . Standart Model parçacık fiziğinin anda tüm fizik için en iyi açıklama, ancak çabaları yıllardır rağmen, yerçekimi henüz kuantum düzeyinde açıklanabileceğini edilemez; sadece klasik fizik tarafından (bkz. kuantum yerçekimi ve graviton ) Stephen Hawking gibi teorisyenleri hayal kırıklığına uğratacak şekilde tanımlanmıştır . Kuarklar ve leptonlar arasındaki etkileşimler, kuarklar ve leptonlar arasındaki fotonlar gibi kuvvet taşıyan parçacıkların değişiminin sonucudur . Kuvvet taşıyan parçacıkların kendileri yapı taşları değildir. Sonuç olarak, kütle ve enerji (şimdiki bilgimize göre yaratılamaz veya yok edilemez) her zaman maddeyle (fotonlar gibi madde olmayan parçacıklardan veya hatta kinetik gibi saf enerjiden yaratılabilen) ilgili olamaz. enerji). Kuvvet aracıları genellikle madde olarak kabul edilmez: elektrik kuvvetinin aracıları (fotonlar) enerjiye sahiptir (bkz. Planck ilişkisi ) ve zayıf kuvvetin aracıları ( W ve Z bozonları ) kütleye sahiptir, ancak ikisi de madde olarak kabul edilmez. Bununla birlikte, bu kuantumlar madde olarak kabul edilmese de, atomların toplam kütlesine, atom altı parçacıklara ve onları içeren tüm sistemlere katkıda bulunurlar .

Özet

Modern madde anlayışı , temel yapı taşlarının tam olarak ne olduğu ve nasıl etkileşime girdikleri konusundaki bilgideki gelişmeler ışığında, tarihte birçok kez rafine edilmiştir . "Madde" terimi fizik boyunca çok çeşitli bağlamlarda kullanılır: örneğin, " yoğun madde fiziği ", "temel madde", " partonik " madde, " karanlık " madde, " anti "-madde, " garip "madde" ve " nükleer " madde. Madde ve antimadde tartışmalarında , birincisine Alfvén tarafından koinomatter (Gk. ortak madde ) olarak atıfta bulunulmuştur . Fizikte , maddenin genel bir tanımı konusunda geniş bir fikir birliği olmadığını ve "madde" teriminin genellikle bir belirteç değiştirici ile birlikte kullanıldığını söylemek doğru olur .

Madde kavramının tarihi, maddeyi tanımlamak için kullanılan temel uzunluk ölçeklerinin tarihidir . Maddeyi atomik veya temel parçacık düzeyinde tanımlayıp tanımlamadığına bağlı olarak farklı yapı taşları uygulanır. Maddenin atomlar olduğu veya maddenin hadronlar olduğu veya maddenin leptonlar ve kuarklar olduğu, maddenin tanımlanmak istendiği ölçeğe bağlı olarak kullanılabilir.

Bu kuarklar ve leptonlar dört temel kuvvet aracılığıyla etkileşirler : yerçekimi , elektromanyetizma , zayıf etkileşimler ve güçlü etkileşimler . Standart Model parçacık fiziğinin anda tüm fizik için en iyi açıklama, ancak çabaları yıllardır rağmen, yerçekimi henüz kuantum düzeyinde açıklanabileceğini edilemez; sadece klasik fizik tarafından tanımlanır (bkz. kuantum yerçekimi ve graviton ).

Ayrıca bakınız

Referanslar

daha fazla okuma

• Lillian Hoddeson; Michael Riordan, ed. (1997). Standart Modelin Yükselişi . Cambridge Üniversitesi Yayınları. ISBN'si 978-0-521-57816-5.
• Timothy Paul Smith (2004). "Sıradan maddede kuark arayışı" . Gizli Dünyalar . Princeton Üniversitesi Yayınları. ISBN'si 978-0-691-05773-6.
• Harald Fritzsch (2005). Temel Parçacıklar: Maddenin yapı taşları . Dünya Bilimsel. P. 1 . Bibcode : 2005epbb.book.....F . ISBN'si 978-981-256-141-1.
• Bertrand Russel (1992). "Madde felsefesi" . Leibniz Felsefesinin Eleştirel Bir Açıklaması (1937 2. baskı). Routledge. P. 88. ISBN 978-0-415-08296-9.
• Stephen Toulmin ve June Goodfield, The Architecture of Matter (Chicago: University of Chicago Press, 1962).
• Richard J. Connell, Matter and Becoming (Chicago: The Priory Press, 1966).
• Ernan McMullin , Yunan ve Ortaçağ Felsefesinde Madde Kavramı (Notre Dame, Indiana: Univ. of Notre Dame Press, 1965).
• Ernan McMullin , Modern Felsefede Madde Kavramı (Notre Dame, Indiana: Notre Dame Üniversitesi Yayınları, 1978).

Dış bağlantılar

• Konuyla ilgili Visionlearning Modülü
• Evrendeki Madde Evrende Ne Kadar Madde Var?
• NASA, nötron yıldızının süperakışkan çekirdeği üzerinde
• Madde ve Enerji: Yanlış Bir İkilik – Teorik Fizikçi Matt Strassler ile Bilim Hakkında Sohbetler