Saken, materiell substans som utgjør det observerbare universet, og sammen med energi, danner grunnlaget for alle fenomener.
– >
På det mest grunnleggende nivå, saken er sammensatt av elementære partikler, kjent som kvarker og leptons (klassen av elementære partikler som inneholder elektroner). Kvarker sammen til protoner og nøytroner, og sammen med elektroner, danner atomer av elementene i det periodiske system, slik som hydrogen, oksygen og jern. Atomer kan kombinere videre til molekyler, slik som vann molekylet, H2O. Store grupper av atomer eller molekyler som i sin tur danner bulk løpet av hverdagen.,
Avhengig av temperatur og andre forhold, saken kan vises i hvilken som helst av flere stater. Ved vanlige temperaturer, for eksempel, gull er en solid, og vann er en væske, og nitrogen er en gass, som definert av visse egenskaper: tørrstoff de holder formen deres, væsker ta form av beholderen som holder dem, og gasser fylle en hel container. Disse statene kan bli ytterligere inndelt i undergrupper., Faste stoffer, for eksempel, kan deles inn i de med krystallinsk eller amorfe strukturer eller i metallic, ionisk, covalent, eller molekylær tørrstoff, på grunnlag av typer obligasjoner som holder sammen de deltagende atomer. Mindre klart definerte tilstander av saken inkluderer plasmaer, som er ionisert gasser ved svært høye temperaturer; skum, som kombinerer aspekter av væsker og faste stoffer; og klynger, som er samlinger av små tall av atomer eller molekyler som viser både atom-nivå og bulklike egenskaper.,
Imidlertid all materie av alle type aksjer grunnleggende egenskap av treghet, som formulert innen Isaac Newtons tre bevegelseslover—hindrer et materiale fra kroppen reagere umiddelbart for å forsøke å endre sin tilstand av ro eller bevegelse. Massen til et legeme er et mål på denne motstand mot endring; det er enormt vanskeligere å sette i gang en massiv ocean liner enn det er å trykke på en sykkel., En annen universal eiendommen er gravitasjonsfelt masse, der hver fysisk enhet i universet fungerer, slik som å tiltrekke seg alle andre, som først oppgitt av Newton og senere videreutviklet til en ny begrepsmessig form av Albert Einstein.
Selv om grunnleggende ideer om saken spore tilbake til Newton og enda tidligere til Aristoteles ‘ naturfilosofi, videre forståelse av saken, sammen med nye oppgaver, begynte som dukker opp i begynnelsen av det 20. århundre., Einsteins teori for spesielle relativitetsteorien (1905) viser at saken (som masse) og energi kan omdannes til hverandre i henhold til den berømte ligning E = mc2, der E er energi, m er masse og c er lysets hastighet. Denne transformasjonen skjer, for eksempel, i løpet av fisjon, der kjernen av et tungt element, for eksempel uran deles inn i to fragmenter av mindre total masse, med masse forskjellen er utgitt som energi., Einsteins teori om gravitasjon, også kjent som hans teori om generell relativitetsteori (1916), tar som en sentral postulere eksperimentelt observert ekvivalensen av treghet i masse og gravitasjonsfelt masse og viser hvordan gravitasjon oppstår fra skjevheter som saken introduserer inn i det omkringliggende rom-tid kontinuum.
konseptet av saken blir ytterligere komplisert av kvantemekanikken, som har røtter går tilbake til Max Planck ‘ s forklaring i 1900 av egenskaper til elektromagnetiske strålingen fra en varm kropp., I quantum view, elementære partikler oppfører seg både som små baller og som bølger som sprer seg ut i rommet—et tilsynelatende paradoks som ennå ikke er fullstendig løst. Ytterligere kompleksitet i betydningen av materie kommer fra astronomiske observasjoner som begynte i 1930-årene og som viser at en stor del av universet består av «mørk materie.»Denne usynlige materiale påvirker ikke lys og kan oppdages bare gjennom dens gravitasjonsfelt effekter. Dens detaljerte arten har ennå ikke bestemt.,
På den annen side, gjennom den moderne søken etter en unified field theory, som ville plassere tre av fire typer interaksjoner mellom elementærpartikler (den sterke kraft, svak kraft, og elektromagnetisk kraft, med unntak bare tyngdekraften) i en enkelt konseptuelt rammeverk, fysikere kan være på randen av å forklare opprinnelsen av masse., Selv om en fullt ut tilfredsstillende grand unified theory (GUT) har ennå å være avledet, en komponent, electroweak teori av Sheldon Glashow, Abdus Salam, og Steven Weinberg (som delte 1979 nobelprisen i Fysikk for dette arbeidet) spådd at en elementær subatomære partikkel kalt Higgs-bosonet gir masse til alle kjente elementære partikler. Etter år med eksperimenter ved hjelp av den mest kraftfulle partikkel aktiviteter tilgjengelig, forskere endelig annonsert i 2012 sannsynlig at oppdagelsen av Higgs-bosonet.,
For detaljert behandlinger av egenskaper, tilstander og atferd av bulk saken, se fast stoff, væske og gass samt spesifikke former og typer som krystall og metall.