Solido, liquido e gassoso: questi sono gli stati della materia che tutti conosciamo. Ne esistono però molti di più; vediamoli insieme.
A scuola tutti studiamo che esistono tre stati in cui possiamo trovare la materia: solido, liquido e gassoso. In realtà, ne esistono molti di più: infatti, la materia assume comportamenti molto differenti se sottoposta a temperature estremamente calde o fredde.
Ne possiamo contare fino a 19 (anche se il dibattito sul loro numero è ancora in corso); tra questi, oltre ai tre elencati prima, possiamo trovare il plasma, il condensato di Bose-Einstein e i cristalli liquidi. Scopriamo insieme i principali e i loro comportamenti.
Stato solido, liquido e aeriforme
Questi sono gli stati più comuni della materia che tutti conosciamo; nello stato solido le molecole si possono distribuire in maniera ordinata, dando origine al reticolo cristallino, o in maniera disordinata, creando il reticolo amorfo, con forti legami fra le particelle.
Lo stato liquido è uno stato di aggregazione della materia in cui le forze coesive sono più deboli rispetto a quelle dello stato solido, ma abbastanza forti da evitare la dispersione delle particelle che costituiscono il fluido. Le molecole sono dunque libere di muoversi all’interno della massa fluida, pur rimanendo vicine fra loro.
Nello stato aeriforme, invece, troviamo ioni, atomi e molecole che, a causa dell’assenza di legami forti, sono liberi di espandersi in tutto lo spazio che hanno a disposizione.
Il plasma: il quarto stato della materia
Il plasma può essere definito come il quarto stato della materia, ed è stato identificato nel 1879 da Sir William Crookes. Esso è piuttosto raro sul nostro pianeta, ma costituisce il 99% della materia dell’Universo.
Lo possiamo trovare nelle stelle, nei fulmini, nelle aurore boreali, nelle lampade a neon e nelle nebulose (agglomerati interstellari di polvere, idrogeno e ossigeno).
Esso si forma a partire da un gas, le cui particelle, stimolate elettricamente, o portate ad altissime temperature, si ionizzano, dividendosi in ioni positivi e ioni negativi, dando così origine ad un plasma globalmente neutro.
Condensato di Bose-Einstein
Il condensato di Bose-Einstein è un particolare stato della materia teorizzato all’inizio del XX secolo da Satyendranath Bose, fisico indiano, e Albert Einstein.
I due fisici hanno infatti osservato che i gas di bosoni (particelle subatomiche tra cui i fotoni) si comportano come se fossero un unico oggetto se portati ad una frazione di grado superiore allo zero, o a bassa densità.
Cristalli liquidi
I cristalli liquidi sono un tipo di sostanze che, nonostante si trovino allo stato liquido, presentano una struttura cristallina. In pratica, non passano direttamente dallo stato liquido a quello solido, ma si trovano in diverse fasi intermedie, unendo proprietà dello stato solido cristallino con altre dello stato liquido
Essi sono diffusi in numerosi prodotti di uso quotidiano, dagli schermi dei televisori, ai termometri, fino ai circuiti elettrici.
I possibili stati della materia non finiscono qui…
Esistono però molti altri stati in cui la materia può trovarsi, tra cui:
- Plasma di quark e gluoni
- Neutronio
- Supersolido
- Stato supercritico
- Superfluido
- Ghiaccio
- Materia strana
- Condensato chirale
- Materia degenere
- Colloidale
- Materia fortemente simmetrica
- Materia fortemente asimmetrica
Scritto da Mirko Aufiero
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