事項：起源、プロパティ、状態、例 - 理科 - 2025

問題は、質量を持っているスペースに場所を占め、重力相互作用することが可能であるということです。宇宙全体は物質で構成されており、ビッグバンの直後に起源を持っています。

物質は、固体、液体、気体、プラズマの4つの状態で存在します。後者はガスと多くの類似点がありますが、独自の特性を備えているため、ガスの4番目の形態になります。

物質は原子でできています。原子は中性子、陽子、および電子で構成されています

物質の特性は、一般と特性の2つのカテゴリに分類されます。将軍は、問題とそうでないものを区別することを可能にします。たとえば、質量は物質の特性であり、電荷、体積、温度です。これらの特性はどの物質にも共通です。

次に、特性は、あるタイプの物質が別のタイプの物質と区別される特定のプロパティです。このカテゴリには、密度、色、硬度、粘度、導電率、融点、圧縮率などが含まれます。

何でできているのか？

原子は物質の構成要素です。次に、原子は陽子、電子、および中性子で構成されます。

電荷

電荷は、物質を構成する粒子の固有の特性です。陽子は正に帯電し、電子は負に帯電し、中性子は電荷を欠きます。

原子では、陽子と電子は等しい量で見つかるため、原子（そして一般的には物質）は通常中性状態です。

原子を表す図。陽子と中性子は核内で同じ数です。電子は核の周りの異なる軌道レベルにあります

物質の起源

物質の起源は、ヘリウム、リチウム、重水素（水素の同位体）などの軽元素が形成され始めた段階である、宇宙形成の最初の瞬間にあります。

NASA / WMAP Science Team / Art by Dana Berry

この段階は、ビッグバン元素合成として知られています。これは、構成要素である陽子と中性子から原子核が生成されるプロセスです。ビッグバンの少し後、宇宙は冷え、陽子と中性子が結合して原子核を形成しました。

星の形成と元素の起源

その後、星が形成されたとき、その核は核融合プロセスを通じて最も重い元素を合成していました。これが普通の物質の起源であり、そこから生物を含む宇宙のすべての既知の物体が形成されます。

しかし、科学者たちは今日、宇宙は完全に普通の物質で構成されているわけではないと信じています。この問題の既存の密度は、宇宙の膨張や銀河の星の速度などの宇宙論的観測の多くを説明していません。

星は通常の物質の密度によって予測されるよりも速く移動するため、原因となる非表示の物質の存在が想定されています。それはダークマターについてです。

ダークエネルギーと呼ばれるものに関連して、3番目のクラスの物質の存在も仮定されています。アインシュタインが指摘したように、物質とエネルギーは同等であることに注意してください。

次に説明するのは、物質の種類に応じて、質量およびその他の一般的な特性と非常に特定の特性を備えた、私たちが作られている通常の物質のみを指します。

物質の性質

-一般的なプロパティ

物質の一般的な特性は、そのすべてに共通です。たとえば、木片と金属片には質量があり、体積を占め、特定の温度にあります。

質量、重量、慣性

質量と重量は、しばしば混乱する用語です。ただし、それらの間には根本的な違いがあります。体の質量は同じです-損失が発生しない限り-しかし、同じオブジェクトの重量は変化する可能性があります。地球の重力が大きいため、地球と月の重量は同じではないことがわかります。

したがって、質量はスカラー量であり、重みはベクトルです。これは、オブジェクトの重量が大きさ、方向、感覚を持つことを意味します。これは、地球、または月、または別の天体であるオブジェクトがオブジェクトをその中心に向かって引っ張る力だからです。ここでは、方向と感覚は「中心に向かって」、大きさは数値部分に対応しています。

質量を表すには数と単位で十分です。たとえば、彼らはトウモロコシのキロ、または鋼のトンについて話します。国際単位系（SI）では、質量の単位はキログラムです。

日常の経験から、私たちが確かに知っているもう1つのことは、非常に大きなオブジェクトを移動することは、軽いオブジェクトよりも難しいことです。後者は、動きを変更する方が簡単です。これは慣性と呼ばれる物質の特性であり、質量で測定されます。

ボリューム

物質は一定量のスペースを占有しますが、それは他の物質によって占有されていません。したがって、これは突き通せません。つまり、同じ場所を占有する他の物質に対する抵抗力を提供します。

たとえば、スポンジを浸すと、液体はスポンジと同じ場所を占めることなく、スポンジの細孔に配置されます。同じことが、油分を含む割れた多孔質岩にも当てはまります。

温度

原子は分子に組織化されて物質構造を形成しますが、いったん達成されると、これらの粒子は静的平衡状態にはありません。それどころか、それらは特徴的な振動運動を持ち、それはとりわけそれらの性質に依存します。

この動きは、温度を通じて測定される物質の内部エネルギーに関連しています。

-特性

それらは数多くあり、彼らの研究は、確立することができるさまざまな相互作用を特徴付けることに貢献しています。最も重要なものの1つは密度です。鉄1キロと木材1重量は同じですが、鉄1キロは木材1キロよりも体積が小さくなります。

密度は、それが占める体積と体積の比率です。温度と圧力は重要な変更を加えることができるので、各材料は、それが不変ではありませんが、それに特有の密度を持っています。

別の非常に特殊な特性は弾性です。伸ばしたり圧縮したりしても、すべての材料が同じ動作をするわけではありません。非常に耐性のあるものもあれば、変形しやすいものもあります。

このように、私たちは無数の状況での行動を特徴付ける多くの物質の特性を持っています。

素材の状態

液体、固体、気体状態の水。

物質は、それを構成する粒子間の凝集力に応じて、凝集の状態で私たちに表示されます。このように、自然に発生する4つの状態があります。

-固体

-液体

-ガス

-プラズマ

固体

構成物質の粒子が非常に凝集しているため、固体物質は非常に明確な形状を持っています。変形すると、固体物質は元の状態に戻る傾向があるため、弾性応答も良好です。

液体

液体はそれを含む容器の形をとりますが、分子結合は固体よりも柔軟ですが、十分な凝集力を提供するため、明確な体積を持っています。

ガス

気体状態の物質は、その構成粒子が強く結合していないという特徴があります。実際、それらは優れた機動性を備えているため、ガスの形状が不足し、ガスが入っているコンテナの容量を満たすまでガスが膨張します。

最もよく知られている3つの物質の状態。Josell7

プラズマ

プラズマはガス状の物質であり、イオン化されています。前述のように、通常、物質は中性状態ですが、プラズマの場合、1つまたは複数の電子が原子から分離し、正味の電荷が残っています。

プラズマは物質の状態に最も慣れていませんが、真実はそれが宇宙にたくさんあるということです。たとえば、プラズマは地球の外気だけでなく、太陽や他の星にも存在します。

実験室では、電子が原子から離れるまでガスを加熱するか、ガスに高エネルギー放射線を照射することにより、プラズマを生成することができます。

問題の例

一般的なオブジェクト

一般的なオブジェクトは、次のような物質でできています。

• 本
• 椅子
• テーブル
• 木材
• ガラス。

元素物質

元素物質では、元素の周期表を構成する元素を見つけます。これは、物質の最も元素的な部分です。物質を構成するすべてのオブジェクトは、これらの小さな要素に分解できます。

• アルミニウム
• バリウム
• アルゴン
• ボロン
• カルシウム
• ガリウム
• インド人。

有機素材

それは、生物が作り出す問題であり、共有結合を容易に形成できる軽元素である炭素の化学に基づいています。有機化合物は分子の長い鎖であり、汎用性が高く、生命はそれらを使用してその機能を実行します。

反物質

これは、電子が正に帯電し（陽電子）、陽子（反陽子）が負に帯電している物質の一種です。中性子は中性であるが、反クォークで作られた反中性子と呼ばれる反粒子も持っている。

反物質粒子は物質粒子と同じ質量を持ち、自然界で発生します。ポジトロンは1932年以来、宇宙空間からの放射線である宇宙線で検出されてきました。また、あらゆる種類の反粒子が研究所で製造されています、核加速器の使用を通じて。

反陽子を周回する陽電子で構成された人工反原子も作成されました。物質が存在すると反物質は消滅し、エネルギーを生成するため、それは長くは続きませんでした。

ダークマター

地球を構成する物質は、他の宇宙にも見られます。星の核は巨大な核分裂炉のように働き、水素やヘリウムよりも重い原子が継続的に生成されます。

しかし、以前に述べたように、宇宙の振る舞いは観測されたものよりもはるかに高い密度を示唆しています。説明は、見えない種類の物質にあるかもしれませんが、それは観察できる効果を生み出し、観察可能な物質の密度が生み出すよりも強い重力に変換されます。

暗黒物質とエネルギーは宇宙の90％を構成すると考えられています（前者は全体の25％を占めています）。したがって、通常の物質の10％だけが残り、宇宙全体に均一に分布する暗黒エネルギーになります。

参考文献

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