Matter, substance material that constitutes the observable universe and, together with energy, forms the basis of all objective phenomena.
en el nivel más fundamental, la materia se compone de partículas elementales, conocidas como quarks y leptones (la clase de partículas elementales que incluye electrones). Los Quarks se combinan en protones y neutrones y, junto con los electrones, forman átomos de los elementos de la Tabla periódica, como el hidrógeno, el oxígeno y el hierro. Los átomos pueden combinarse aún más en moléculas como la molécula de agua, H2O. grandes grupos de átomos o moléculas a su vez forman la materia principal de la vida cotidiana.,
dependiendo de la temperatura y otras condiciones, la materia puede aparecer en cualquiera de varios estados. A temperaturas normales, por ejemplo, el oro es un sólido, el agua es un líquido y el nitrógeno es un gas, tal como se define por ciertas características: los sólidos mantienen su forma, los líquidos toman la forma del recipiente que los contiene y los gases llenan todo un recipiente. Estos estados pueden clasificarse además en subgrupos., Los sólidos, por ejemplo, pueden dividirse en aquellos con estructuras cristalinas o amorfas o en sólidos metálicos, iónicos, covalentes o moleculares, sobre la base de los tipos de enlaces que mantienen unidos a los átomos constituyentes. Los Estados menos claramente definidos de la materia incluyen plasmas, que son gases ionizados a temperaturas muy altas; espumas, que combinan aspectos de líquidos y sólidos; y cúmulos, que son conjuntos de pequeños números de átomos o moléculas que muestran propiedades tanto a nivel atómico como voluminosas.,
sin embargo, toda materia de cualquier tipo comparte la propiedad fundamental de la inercia, que—tal como se formula dentro de las tres leyes del movimiento de Isaac Newton—impide que un cuerpo material responda instantáneamente a los intentos de cambiar su estado de reposo o movimiento. La masa de un cuerpo es una medida de esta resistencia al cambio; es enormemente más difícil poner en movimiento un trasatlántico masivo que empujar una bicicleta., Otra propiedad universal es la masa gravitacional, por la cual cada entidad física en el universo actúa para atraer a cada otra, como lo declaró primero Newton y luego lo refinó en una nueva forma conceptual Albert Einstein.
aunque las ideas básicas sobre la materia se remontan a Newton e incluso antes a la filosofía natural de Aristóteles, una mayor comprensión de la materia, junto con nuevos rompecabezas, comenzaron a surgir a principios del siglo 20., La teoría de la relatividad especial de Einstein (1905) muestra que la materia (como masa) y la energía se pueden convertir entre sí de acuerdo con la famosa ecuación E = mc2, donde E es energía, m es masa y c es la velocidad de la luz. Esta transformación ocurre, por ejemplo, durante la fisión nuclear, en la que el núcleo de un elemento pesado como el uranio se divide en dos fragmentos de menor masa total, con la diferencia de masa liberada como energía., La teoría de la gravitación de Einstein, también conocida como su teoría de la relatividad general (1916), toma como postulado central la equivalencia experimentalmente observada de la masa inercial y la masa gravitacional y muestra cómo la gravedad surge de las distorsiones que la materia introduce en el continuo espacio-tiempo circundante.
el concepto de materia se complica aún más por la mecánica cuántica, cuyas raíces se remontan a la explicación de Max Planck en 1900 de las propiedades de la radiación electromagnética emitida por un cuerpo caliente., Desde el punto de vista cuántico, las partículas elementales se comportan tanto como pequeñas bolas como como ondas que se extienden en el espacio, una aparente paradoja que aún no se ha resuelto por completo. La complejidad adicional en el significado de materia proviene de observaciones astronómicas que comenzaron en la década de 1930 y que muestran que una gran fracción del universo consiste en «materia oscura».»Este material invisible no afecta a la luz y solo se puede detectar a través de sus efectos gravitacionales. Todavía no se ha determinado su naturaleza detallada.,
por otro lado, a través de la búsqueda contemporánea de una teoría de campos unificada, que colocaría tres de los cuatro tipos de interacciones entre partículas elementales (la fuerza fuerte, la fuerza débil y la fuerza electromagnética, excluyendo solo la gravedad) dentro de un único marco conceptual, los físicos pueden estar a punto de explicar el origen de la masa., Aunque todavía no se ha derivado una teoría gran unificada (GUT) plenamente satisfactoria, un componente, la teoría electrodébil de Sheldon Glashow, Abdus Salam y Steven Weinberg (quien compartió el Premio Nobel de Física de 1979 por este trabajo) predijo que una partícula subatómica elemental conocida como el bosón de Higgs imparte masa a todas las partículas elementales conocidas. Después de años de experimentos utilizando los aceleradores de partículas más potentes disponibles, los científicos finalmente anunciaron en 2012 el probable descubrimiento del bosón de Higgs.,
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