Założenie jest błędne. Nie wszystkie materiały istnieją w dokładnie trzech różnych stanach; to jest tylko najprostszy schemat i ma zastosowanie do niektórych prostych substancji molekularnych lub jonowych.

Wyobraźmy sobie, co dzieje się z substancją, gdy zaczynasz w niskiej temperaturze i dodajesz coraz więcej ciepła.

Ciało stałe

W bardzo niskich temperaturach praktycznie nie ma ruchu termicznego, który zapobiega sklejaniu się cząsteczek. I sklejają się ze względu na różne siły (najprostsze: przeciwnie naładowane jony przyciągają się elektrostatycznie). Jeśli wyobrażasz sobie to za pomocą czegoś w rodzaju wielu małych magnesów, jest wystarczająco oczywiste, że otrzymujesz fazę stałą, tj. Sztywną strukturę, w której nic się nie porusza.

Właściwie jednak:

• Hel nie zamarza w żadnej temperaturze: jego stan podstawowy w dolnej granicy temperatury przy ciśnieniu atmosferycznym to nadciekły. Powodem jest to, że pod mikroskopem materia nie zachowuje się jak dyskretne magnesy czy coś w tym rodzaju, ale zgodnie z mechaniką kwantową .
• Generalnie nie ma jeden półprzewodnikowy. W analogii z magnesem można zbudować zupełnie inne konstrukcje z tych samych komponentów. Podobnie, to, co po prostu nazywamy „lodem”, jest w rzeczywistości tylko jedną możliwą strukturą krystaliczną wody w stanie stałym, a dokładniej nazywa się ją Lód I _h . Jest sporo innych faz stałych.

Ciecz

Teraz, jeśli podniesiesz temperaturę, to tak, jakbyś dokładnie wibruje rzeźbę magnesu. Ponieważ te wiązania nie są nieskończenie mocne, niektóre z nich odrywają się co jakiś czas, pozwalając całości na odkształcenie się bez faktycznego rozpadu. To jest coś w rodzaju stanu ciekłego.

W rzeczywistości jednak:

• Nie wszystkie materiały mają fazę ciekłą (przynajmniej nie przy wszystkich ciśnieniach). Na przykład stały CO ₂ (suchy lód) sublimuje pod ciśnieniem atmosferycznym, jeśli podniesiesz temperaturę, tj. Natychmiast przejdzie w stan gazowy.
• Wiele materiałów ma ogromne cząsteczki, tj. wielkość struktury chemicznej jest zbliżona do wielkości struktury fizycznej. Ta struktura chemiczna może również zostać rozerwana przez ciepło, ale wtedy nie nazywa się to topieniem, ale rozkładem . Na przykład tworzywa sztuczne rozkładają się w pewnym momencie między 200 ° C a 350 ° C. Niektóre topnieją przed tj. mają dwa stany; niektóre pozostają stałe przez całą drogę, w zasadzie mają po prostu jeden stan (stały).
  Rozłożony materiał nie wszedł w nowy stan skupienia, po prostu przestał być materiałem oryginalnym .
  • Ponadto materiały, które nie składają się wyłącznie z jednego rodzaju cząsteczek, również zazwyczaj nie mają prostej stałej temperatury topnienia. Istnieje pewien zakres, w którym mogą współistnieć dwie fazy. (Mówiąc bardziej ogólnie, możesz mieć różnego rodzaju emulsje, dyspersje, żele itp.)

Gazowe

Małe i wytrzymałe cząsteczki lub pojedyncze atomy nie przejmują się jednak tak wysokimi temperaturami. Nie mają też tak silnych sił między cząsteczkami. Tak więc, jeśli potrząśniesz wystarczająco mocno, po prostu zaczną bulgotać dookoła niezależnie. W takim razie to gaz.

Właściwie to jednak:

• Nawet najsilniejsze cząsteczki nie przetrwają, jeśli odpowiednio podniesiesz temperaturę. Nawet pojedyncze atomy w pewnym momencie stracą przyczepność do elektronów. Skutkuje to kolejną fazą, plazmą.
• Przy dostatecznie wysokim ciśnieniu - powyżej punktu krytycznego , faza gazowa nie będzie tak naprawdę rozróżnialna od płynnej: masz tylko płyn nadkrytyczny. (IMO nadal można by to nazwać gazem, ale ma pewne właściwości, które bardziej przypominają ciecz).

Nie jest łatwo odpowiedzieć na pytanie, dlaczego dany materiał jest w jakimś szczególnym stanie w danej temperaturze i ciśnieniu. Aby przewidzieć zachowanie, potrzebujesz fizyki statystycznej. Kluczowe wielkości to energia i entropia. Zasadniczo losowy ruch termiczny ma tendencję do powodowania zaburzeń (które są określane ilościowo przez rosnącą entropię). W dowolnej temperaturze dostępna jest odpowiednia ilość energii do pokonania siły przyciągania, aw ramach tego budżetu energetycznego system zbliża się do stanu o najwyższej entropii. Ciało stałe ma małą entropię, ale jeśli nie ma dużej dostępnej energii, jest to jedyny możliwy stan. Ciecz ma wyższą entropię, ale wymaga pewnej energii, aby tymczasowo odkleić cząsteczki. Gaz wymaga wystarczającej ilości energii, aby utrzymać cząstki od siebie przez cały czas, ale jest całkowicie nieuporządkowany i dlatego ma dużą entropię.

Ale ile energii i entropii ma dany stan, różni się znacznie między materiałami, dlatego nie można po prostu powiedzieć, że gaz stały-ciekły.

Ostateczna odpowiedź na pytanie „dlaczego” w fizyce brzmi „ponieważ”.

Fizyka polega na obserwowaniu i mierzeniu natury, a następnie znajdowaniu modeli matematycznych, które pasują do pomiarów i przewidują nowe zachowania w różnych warunkach.

Ponieważ zaobserwowaliśmy te cztery stany materii. sformułowaliśmy teorie matematyczne zwane termodynamiką i mechaniką kwantową, które mogą opisać zachowanie materii i przewidzieć jej przyszłe zachowanie, a także opisać mnóstwo innych zachowań (jak możemy komunikować się na tej tablicy).

Dzieje się to można wyjaśnić za pomocą modeli matematycznych.

1. Atomy i cząsteczki są neutralnymi związanymi stanami ładunków, a matematycznie rozlewają się po siłach, które powodują przyciąganie i odpychania.

2. stany są kwantowane, tj. wiązania nie są arbitralne i ciągłe, ale określone stany energii są stabilne, a inne nie są stabilne

3. ciała stałe występują, gdy stany energetyczne osiadają w konfiguracjach sieci i są na najniższym poziomie energii.

4. ciecze zdarzają się, gdy warunki termodynamiczne, temperatura i ciśnienie są takie, że niektóre wiązania sieci są rozluźnione i pojawiają się dodatkowe stopnie swobody.

5. ga sss pojawia się, gdy kombinacja temperatury i ciśnienia rozluźnia wszystkie wewnątrzcząsteczkowe wiązania poziomu energii i zachowuje się jak gaz idealny

6. plazma występuje, gdy temperatury i ciśnienia są takie, że elektrony są wyrzucane z ich orbitali, a gaz staje się jonami i elektronami.

Wszystkie te procesy są doskonale opisane za pomocą elektrodynamiki kwantowej i termodynamika, jak również opisano w innych odpowiedziach.

To jest matematyczna mapa natury, w której się znaleźliśmy. (W ten sposób ciasteczko się rozpada, Tak toczy się kulka itp.) Gdyby istniała tylko jedna faza, inny zestaw teorii opisywałby je, a niete, które z powodzeniem opisują nasz obecny świat.

Zasadniczo istnienie różnych stanów materii ma związek z siłami międzycząsteczkowymi , temperaturą jego otoczenie i siebie oraz Gęstość substancji.

Poniższy obrazek pokazuje, jak zachodzą przejścia między poszczególnymi stanami (zwane przejściami fazowymi).

Te przemiany zachodzą w zależności od zmiany temperatury substancji

Teraz, jeśli skompresujesz (zwiększysz ciśnienie) i zmniejszysz temperaturę gazów, takich jak $ CO_2 $, może istnieć w stanie stałym, który jest ogólnie nazywany suchym lodem (5,18 bar, - 56,6 ° C)

Ale są też inne egzotyczne stany materii, takie jak Plazma i kondensat Bosego-Einsteina

To jedno z tych zabawnych pytań, w których wózek zostaje postawiony przed koniem. Materia nie „istnieje” w żadnym stanie. Po prostu robi to, co robi, w sposób, w jaki to robi. Ludzie, pragnący zrozumieć, jak zachowują się różne typy materii, wybrali system trzech stanów.

Ten wybór jest kluczowy: powodem, dla którego „materia istnieje w 3 stanach” jest ponieważ zdecydowaliśmy się modelować to w ten sposób. Stwierdzenie, że „materia istnieje w 5 stanach” lub „materia istnieje w 2 stanach” byłoby trywialne. Generalnie zdecydowaliśmy się traktować 3 stany, stałą ciecz i gaz (plus plazmę), jako „fundamentalne” nie dlatego, że są one faktycznie fundamentalne dla fizyki, ale dlatego, że nasz wybór tych podziałów pomaga nam przewidzieć, jak zachowają się materiały kiedy są w interakcji. Na przykład odkrywamy, że sposób, w jaki zachowuje się ciało stałe, takie jak skała, zasadniczo różni się od cieczy, jak strumień wody, ponieważ w przypadku tego rodzaju rzeczy, o które się martwimy, jest to użyteczne rozróżnienie. Uderzenie w twarz kamieniem jest zwykle zupełnie innym wydarzeniem niż spryskanie wodą.

Mamy uzasadnienie, dlaczego te stany występują, oparte na koncepcji sił międzycząsteczkowych. W ciele stałym cząsteczki mają bardzo małą swobodę ruchów, ponieważ siły międzycząsteczkowe zatrzymują je. Solidne rzeczy mają sztywne zachowanie. W cieczy cząsteczki mają wystarczającą swobodę ruchu, aby dotrzeć w dowolne miejsce objętości, ale siły międzycząsteczkowe nadal mają duży wpływ na ich zachowanie. Ta mobilność prowadzi do cech, które uznaliśmy za wystarczająco ważne, aby je sklasyfikować, takich jak płynność. W gazach cząsteczki mają tak dużą swobodę ruchu, że siły międzycząsteczkowe stają się bardziej na marginesie, jeśli chodzi o przewidywanie ich zachowania.

Odkryliśmy, że w wielu przypadkach granice między tymi zachowaniami są dość ostre. Przejście od ciała stałego do cieczy lub cieczy do gazu ma tendencję do zachodzenia bardzo blisko określonej temperatury. Noe, powiem blisko: proces wrzenia lub zamrażania jest procesem statystycznym, a nie dokładnym.

W przypadku większości tego, co robimy, te dwa podziały, między ciałem stałym a cieczą oraz między cieczą a gazem, są wystarczająco skuteczne w pomaganiu nam w zrozumieniu wszechświata, który uważamy za „fundamentalny”. Jednak nie wszyscy się z tym zgadzają. Fizycy zajmujący się wysokimi energiami rozważają przypadek, w którym energia cieplna gazu staje się tak wysoka, że ​​zaczyna on odrywać własne elektrony, stając się niczym innym jak wiązką jonów. Ten materiał zachowuje się na tyle inaczej niż gaz, że uznano go za nowy „podstawowy” typ (po pierwsze, oddziałuje na niego pole magnetyczne!).

Stwierdzono, że w przypadku wielu materiałów jego właściwości są dobrze opisane przez te kategorie, więc je zachowujemy!

Z drugiej strony jest wiele przypadków, w których „stałe” nie wystarcza, aby uchwycić zachowania, na których nam zależy. W takich przypadkach dostosowujemy się. Moim ulubionym przykładem jest czekolada, ponieważ czekolada to dziwna bestia z materiału. Możesz go stopić (od ciała stałego do płynu), a kryształki tłuszczu czekoladowego znikną, jak można się spodziewać. Jednak niektóre struktury krystaliczne są bardziej wytrzymałe niż inne i wymagają wyższych temperatur. Podobnie, kryształy tworzą się w różnych temperaturach podczas chłodzenia. Prowadzi to do niezwykłej chemii. Jak się okazuje, istnieje 6 „polimorfów” kryształu tłuszczu czekoladowego, z których każdy ma swoje własne właściwości. Spośród nich tylko forma V nadaje się do czekoladowania. To kryształ, który ma charakterystyczne, chrupiące wrażenie, jakiego oczekujemy od czekolady.

Tak więc, gdy ktoś temperuje czekoladę, najpierw podnosi się temperaturę, aby stopić wszystkie kryształy.Następnie obniża się temperaturę, aby ją ochłodzić i uformować kryształy (im więcej, tym weselej).Wszystkie rodzaje kryształów tworzą się, gdy tłuszcze zamieniają się w ciało stałe, od Formy I do Formy V (Forma VI jest inna i związana jest z kwitnieniem).Następnie należy podnieść temperaturę do pomiędzy 81,1 F a 92,8 F, co jest odpowiednio temperaturą topnienia Formy IV i temperaturą topnienia Formy V.Pozwala to stopić się wszystkim kryształom Formy I do Formy IV, ale utrzymuje kryształy Formy V.Następnie nalewa się czekoladę i pozostawia do ostygnięcia, pozostawiając tylko struktury krystaliczne Formy V.

Zauważ, że wszystko, o czym mówiłem, dotyczyło ciał stałych, wzrostu kryształów.Podczas całego procesu przeciętny laik nazwałby ten materiał „płynem”, ale ja ciągle zamrażam i topię rzeczy w tym stanie ciekłym.Prosta koncepcja „cieczy” po prostu nie wystarczy.

Nie do końca jestem pewien, o co pytasz, ale mogę wyjaśnić różnicę między trzema powszechnymi stanami materii w skali jakościowej:

Ciało stałe: cząsteczki tworzą wiązania z sąsiednimi cząsteczkami, bardzo niewiele z tych wiązań są zrywane w dowolnym momencie.

Ciecz: cząsteczki przez większość czasu tworzą wiązania z sąsiednimi cząsteczkami, ale jest wystarczająco dużo energii, aby wiązania chwilowo zerwały się i ponownie utworzyły z inną cząsteczką.

Gaz: cząsteczki prawie nigdy nie zbliżają się do siebie na tyle blisko, aby oddziaływać.

Aby utworzyć wiązanie, uwalniana jest energia, aby zerwać wiązanie, energia jest więc zużywana, gdy energia (reprezentowana przez temperaturę) jakiejś materii (takiej jak woda) jest wysoka, stan zmierza do cieczy i gazu, a jeśli dostatecznie dużo energii zostanie podana w postaci ciepła, wszystkie wiązania na poszczególnych cząsteczkach pękną i uwolnią tę cząsteczkę z cieczy lub ciała stałego w gaz.

Powodem, dla którego istnieje wiele stanów materii na Ziemi, jest to, że Ziemia zawiera materie które topią się / odparowują w różnych temperaturach, a Ziemia ma różne temperatury w różnych miejscach.

Aby spróbować odpowiedzieć na to, co uważam za podstawowe pytanie, a nie na konkretne sformułowania, których używasz ...

Siły elektromagnetyczne są tylko tak silne. Powiedzmy, że masz pudełko do połowy wypełnione jakąś cząsteczką. Elektromagnetyzm utrzymuje razem poszczególne atomy (utrzymując elektrony związane z jądrem) i utrzymuje razem same cząsteczki (co, w uproszczeniu, jest w rzeczywistości takie samo jak w poprzednim przypadku - kluczem jest ponowne utrzymanie elektronów związanych z jądrem; po prostu elektrony są w pewnym stopniu dzielone między dwoma jądrami naraz). Wreszcie, cząsteczki w ciele mogą być utrzymywane razem przez te same siły elektromagnetyczne, tworząc ciała stałe lub ciecze.

Gdy mamy do czynienia ze stanami materii, najczęściej mówimy o cieple i ciśnieniu. Aby uprościć, połączę te dwa elementy razem - nie jest to zbyt przydatne w praktyce, ale zobaczmy, do czego dojdziemy. Powiedzieliśmy już, że poszczególne cząsteczki (załóżmy na razie, że cała materia jest zbudowana z cząsteczek) mają między sobą pewien rodzaj przyciągania. Te „wiązania” mają pewną potencjalną energię - w zasadzie miarę tego, ile energii musisz dodać, aby zerwać „wiązanie”. Na przykład cząsteczka azotu trzyma się razem znacznie silniej niż cząsteczka tlenu, więc do rozłożenia azotu potrzeba więcej energii niż tlenu. Jednym ze sposobów spojrzenia na ciepło jest średnia energia kinetyczna poszczególnych części, z których składa się materia, co jest przydatne, gdy myślimy o stanach materii. Im wyższe ciepło, tym większa szansa, że ​​dane „zderzenie” będzie miało wystarczającą energię, aby zerwać to międzycząsteczkowe „wiązanie”, które określa stan.

Biorąc pod uwagę cztery podstawowe stany materii, to:

1. Ciało stałe - wiązania między poszczególnymi cząsteczkami są znacznie silniejsze (wymagają więcej energii do zerwania) niż ciepło. W ten sposób cząsteczki tworzą stosunkowo sztywną strukturę, w której cząsteczki „pozostają na miejscu”.
2. Ciecz - wiązania między poszczególnymi cząsteczkami są wystarczająco silne, aby utrzymać powierzchnię. Są na tyle słabe, że przypadkowe efekty cieplne w sposób ciągły przerywają i przekształcają wiązania, więc cząsteczki mogą się stosunkowo swobodnie poruszać, a nie są utrzymywane na miejscu w sztywnej strukturze ciała stałego. Nie zachowują makroskopowego kształtu, ale ich objętość jest prawie stała. Działa to w obie strony - nie rozszerzają się jak gazy i ledwo się kompresują.
3. Gaz - wiązania między poszczególnymi cząsteczkami nie są już wystarczająco silne, aby nadać gazowi jakąkolwiek strukturę. Poszczególne cząsteczki prawie nie oddziałują na siebie, przez co gazy łatwo rozszerzają się i kompresują. Jeśli wystarczająco skompresujesz gaz, otrzymasz ciecz (i wreszcie ciało stałe) - w zasadzie zmuszasz poszczególne cząsteczki do zbliżenia się dostatecznie blisko i wzmacniasz siły wewnątrzcząsteczkowe ciśnieniem zewnętrznym .
4. Plazma - ciepło jest tak duże, że nie tylko przerywa wszelkie wiązania między cząsteczkami, ale także rozrywa cząsteczki i odrywa elektrony od pojedynczych atomów. Ogólnie plazma zachowuje się podobnie do gazu, z kilkoma dodatkowymi interesującymi właściwościami.

Podsumowując, jest to równowaga między wszystkimi siłami działającymi na składniki materii. Wyobraź sobie dmuchaną przez wiatr maszynę do loterii, z wentylatorem na spodzie i wiązką piłek. Aby było trochę bardziej realistycznie, wyobraź sobie, że kulki są lepkie. Gdy zwiększysz przepływ powietrza z wentylatora, zobaczysz (w sekwencji):

1. Kulki siedzące i poruszające się na ziemi - „bryła”. Lepkość jest wystarczająca, aby uniemożliwić ruch.
2. Kulki skaczą i poruszają się, ale nadal w większości trzymają się ziemi - „płyn”. Lepkość nie jest już wystarczająca, aby uniemożliwić ruch, ale nadal utrzymuje masę razem, w parze z ciśnieniem wywieranym przez grawitację.
3. Kulki podskakują dookoła pojemnika, odbijając się od ścian (i od siebie nawzajem, ale nie zapominaj, że cząsteczki są absurdalnie małe w porównaniu z kulkami - rzeczywisty gaz nie ma zbyt wielu zderzeń) -"gaz".Ani lepkość, ani grawitacja nie są już wystarczająco silne, aby ograniczać ruch kulek.
4. Lepka powierzchnia jest zdmuchiwana z kulek i swobodnie porusza się po całym pojemniku - „plazma”.
ol>

Przepływ powietrza z wentylatora jest analogiem „ciepła”, a siła grawitacji zapewnia nam ciśnienie.Zwiększenie grawitacji, a kulki pozostaną stałe lub ciekłe przy wyższych przepływach powietrza („temperaturach”).Zwiększ lepkość („siła elektromagnetyczna” - w rzeczywistości różne cząsteczki mają różną lepkość), a kulki pozostaną stałe lub ciekłe przy wyższych przepływach powietrza.

Ponieważ ogólnie stan materii reaguje na ciepło na różne sposoby.Na przykład w temperaturze pokojowej woda jest ciekła.Wystarczy usunąć ciepło z wody, a w pewnym momencie (tj. W punkcie zamarzania) stanie się ona stała (tj. Lód).Ponownie podgrzej lód, a ponownie stanie się płynny.Dodaj jeszcze więcej ciepła i stanie się gazem.Jeśli będziesz dodawać więcej ciepła, w końcu osiągnie stan plazmy.

Dlaczego kamień jest stały, a woda ciekła (lub obie są stałe) w różnych temperaturach występuje, ponieważ różne atomy mają różne reakcje na inneatomy i warunki, w których istnieją.To trochę tak, jakby zapytać, dlaczego dwoje różnych ludzi myśli inaczej w tych samych warunkach / okolicznościach - nawet jeśli obaj są ludźmi, to, co ich różni od siebie, ma związek z tym, dlaczego obaj nie reagują w ten sam sposób.

Jak dotąd nikt nie zinterpretował tego pytania dosłownie, więc będę:

„Dlaczego cała materia [na ziemi] nie może istnieć tylko w jednym stanie (tj. ciało stałe / ciecz / gaz)?”

Mógłby, ale wtedy nie bylibyśmy żywi, aby to zaobserwować.Życie jest zjawiskiem nierównowagi.Z pewnością są takie miejsca we wszechświecie, w których cała materia jest (mniej więcej) w tym samym stanie, ale są one zimne (lub bardzo gorące) i martwe.

Zasada wykluczenia Pauliego - żadne dwa Fermiony nie mogą być w tym samym stanie.

To i takie jest leniwe: „lubi” być w stanie niskiego zużycia energii.

Te, wraz z siłami między cząstkami, generują kilka zestawów statystycznych zachowań dla dużej liczby cząstek. Konkretne właściwości cząstek, o których mowa, określają, kiedy i czy osiągną którykolwiek z tych stanów.

Poniżej plazmy poziomy energii elektronów są takie, że wszystkie mogą „zmieścić się” w potencjalnej studni różnych jąder. Lenistwo sprawia, że ​​przechodzą w ten stan niskiej energii. Wykluczenie Pauliego sprawia, że ​​układają się jedna na drugiej.

Kiedy przechodzisz do Plazmy, elektrony mają tak dużo energii, że pozostawiają pod sobą puste stany. Kiedy elektron wpadnie do takiej dziury (emitując foton), szybko pobiera więcej energii z innych fotonów unoszących się dookoła i jest ponownie wyrzucany. Jest wystarczająco dużo energii, aby elektrony i jądra działały niezależnie. Możesz zobaczyć plazmę w swoim codziennym życiu, zapalając coś w ogniu.

Kiedy dostępna energia spada, elektrony gromadzą się na dostępnych stanach wokół jąder. W tym stanie atomy (jądra + elektrony) lub cząsteczki (ściśle związane elektrycznie zbiory atomów) poruszają się swobodnie, a czasem odbijają się od siebie. Nazywa się to gazowym stanem materii.

Elektrony w większości w najniższym stanie energetycznym w pewnym sensie przestają mieć znaczenie. Znika cała masa „stopni swobody”.

Każdy atom / cząsteczka wciąż ma wiele stanów o niższej energii, w które może wejść, ale podobnie jak powyżej, gdy atom / cząsteczka wchodzi w stany o niższej energii, często zostaje „wyrzucony” do wyższego stanu energii przez szybciej poruszającą się inną cząstkę / foton uderzającą w niego.

Teraz mniej energii. Teraz ściśle powiązane atomy lub cząsteczki poruszają się na tyle wolno, że pobliskie stany o niskiej energii są pełne innych atomów lub cząsteczek. Zaczynają sprzęgać się ze wspomnianymi pobliskimi atomami i cząsteczkami i niewielu ma energię, aby po prostu „odejść”. Jeśli ściśniesz go dalej, nie ma wystarczającej liczby otworów, aby zmieścić atomy / cząsteczki, więc odpycha się. Jeśli go zdekompresujesz, większa objętość otworzy nowe stany, w które mogą wśliznąć się atomy / cząsteczki, więc zasysa energię.

Ten stan ciekły jest względnie stały pod względem objętości, z dużą ilością energii pochłoniętej spróbuj zmniejszyć jego gęstość lub ją zwiększyć. Kompresja wymaga dużego ciśnienia.

Jednak nadal jest wystarczająco dużo stanów, aby poszczególne atomy / cząsteczki poruszały się w rozsądnie szybkim tempie.

Teraz mniej energii. Teraz każda cząsteczka / atom utknęła w pułapce. Poruszanie się w dowolnym kierunku jest ograniczone przez inne cząsteczki w pobliżu - więc twoja cząsteczka popycha cząsteczkę w kierunku, w którym się porusza, i odbija się z powrotem. To sprawia, że ​​sprawa jest sztywna . Podróże na duże odległości dla cząsteczek / atomów stają się niezwykle mało prawdopodobne. Zwiększanie / zmniejszanie objętości zwykle staje się jeszcze bardziej energetyczne.

W metalach najsłabiej związane elektrony w cząsteczkach / atomach działają w pewien sposób płynnie, ponieważ mogą przepływać od jednego do drugiego. dostępne w pobliżu stany o podobnej energii.

Nie są to jedyne stany materii, ale najczęściej stany materii, z którymi oddziałujemy. Możemy mieć kondensat Bosego-Einsteina, plazmę kwarkowo-gluonową, materię zdegenerowaną elektronowo (białe karły), itp. Itd. Nawet w naszych typowych temperaturach i ciśnieniach można osiągnąć potrójne stany, w których rzeczy zachowują się jak mieszanina powyższych.

Zauważysz, że powyżej mówię o cząsteczkach, atomach i elektronach.Cząsteczki to wiązania, które mogą wystąpić przed wystąpieniem zachowania „makroskopowego”, ale jak wszystko inne, wszystko może stać się niewyraźne na granicy.Cząsteczki mogą stać się wystarczająco duże, aby były makroskopijne (i zapewne kryształy właśnie takie są), a dodanie energii do systemu może spowodować ich rozpad, zanim nastąpią zmiany statystyczne w zachowaniu cząstek na dużą skalę.