Pepejal, cair, gas ... itu adalah keadaan jirim yang kita kenal sepenuhnya, tetapi apa yang menyebabkan keadaan jirim? Dan adakah keadaan jirim yang lain?
Sejak orang mula-mula membuat perbezaan di antara mereka, keadaan jirim ditentukan oleh bagaimana perkara itu berkelakuan, secara pukal; jadi pepejal mempunyai bentuk tetap (dan isipadu), cecair isipadu tetap (tetapi berubah bentuk agar sesuai dengan bekas di dalamnya), dan gas mengembang untuk mengisi bekasnya. Sebaik sahaja kita menyedari bahawa jirim terdiri daripada atom (dan molekul), keadaan jirim dibezakan oleh bagaimana molekul (atau atom, dalam suatu unsur) berkelakuan: dalam pepejal keduanya dekat dan dalam susunan tetap (contohnya di kristal), dalam cecair dekat tetapi susunannya tidak tetap, dan dalam gas tidak dekat (jadi tidak ada susunan tertentu).
Tetapi bagaimana dengan plasma? Urut seperti gas - jadi semasa mengisi bekas yang ada di dalamnya, ia adalah gas - tetapi tidak (ion dan elektron berinteraksi dengan cara yang sama sekali berbeza, dalam plasma, daripada molekul (atau atom) dalam pepejal, cecair, atau gas ). Oleh itu, plasma adalah keadaan jirim keempat.
Perkara menjadi lebih rumit kerana para saintis mengkaji perkara dengan lebih teliti.
Sebagai contoh, jika anda memanaskan air di dalam bekas yang kuat, tetapi telus, di atas suhu tertentu (dan tekanan) - disebut suhu kritikal (tekanan kritikal) - keadaan cecair dan gas menjadi satu ... air kini menjadi cecair supercritical ( anda mungkin pernah melihat ini ditunjukkan, di kelas kimia mungkin, walaupun mungkin tidak dengan air!).
Kemudian terdapat perbezaan antara kristal (keadaan kristal) dan gelas (keadaan berkaca); keduanya kelihatan sangat padat, tetapi susunan molekul dalam gelas lebih seperti molekul dalam cecair daripada yang ada dalam kristal… dan gelas boleh mengalir, sama seperti cecair, jika dibiarkan untuk waktu yang cukup lama.
Adakah terdapat 'keadaan kelima'? Ya! Kondensat Bose-Einstein (BEC)… seperti gas, kecuali bahawa atom penyusunnya semuanya (atau kebanyakannya) dalam keadaan kuantum serendah mungkin… jadi BEC mempunyai sifat pukal yang tidak seperti keadaan jirim yang lain (kuantum tingkah laku menjadi makroskopik).
Dalam astrofizik, terdapat beberapa keadaan jirim yang eksotik; sebagai contoh, pada bintang kerdil putih, bahan terhalang daripada kejatuhan (graviti) lebih lanjut oleh tekanan degenerasi elektron; perkara yang sama berlaku pada bintang-bintang neutron, kecuali bahawa tekanan degenerasi neutronnya (mungkin juga ada keadaan jirim yang lebih ekstrem, yang ditahan oleh tekanan degenerasi quark!). Terdapat juga sebanding dengan plasma biasa: plasma quark-gluon (dalam plasma biasa yang terbuat dari hidrogen atom dipecah menjadi elektron dan proton; dalam proton plasma quark-gluon dan neutron 'mencairkan' ke dalam quark dan gluon penyusunnya).
Adakah terdapat kisah-kisah Space Magazine yang berkaitan? Pasti! Contohnya: Lupakan Bintang Neutron, Bintang Quark Mungkin Menjadi Badan Paling Keras di Alam Semesta, Schwarzschild Radius, dan Roket Magnetoplasma Generasi Seterusnya Boleh Diuji di Stesen Angkasa.
Keadaan penting, termasuk yang eksotik, adalah perkara yang anda akan dapati dibincangkan dalam Astronomi Cast; contohnya Pertunjukan Soalan ini.
Sumber:
Wikipedia
Universiti Purdue
Universiti New York
Wikipedia: Bose-Einstein Condensate
