사용자:이강철 (WMKR)/2024년 과학의 달 에디터톤 심사/물질의 상태

이 그림은 서로 다른 상 변화의 이름을 보여 준다.

물질의 상태(物質- 狀態, state of matter)는 상에 의해 다른 물질 상태이다. 역사적으로는 거시적인 성질로 구별되고 있었다. 즉, 고체는 정해진 크기와 형태를 갖는다. 액체는 정해진 크기를 갖지만 형태는 정해져 있지 않다. 기체는 크기도 형태로 정해져 있지 않다. 최근 들어 물질 상태는 분자간 상호작용으로 이를 구별하고 있다. 다시 말해 고체는 분자간의 상호 배치가 정해져 있고 액체에서는 근접 분자는 접촉하지만 상호 배치는 정해지지 않은 반면 기체는 분자가 꽤 떨어져 있고 분자 간 상호작용은 각 운동에 거의 영향을 미치지 않는다. 또, 플라스마는 고도로 이온화한 기체로, 높은 온도에서 생긴다. 이온의 인력, 척력에 의한 분자 간 상호작용에 의하여 이러한 상태를 일으키는데, 이로써 플라스마는 자주 "제4의 상태"로 불린다.

분자로 이루어져 있지 않고 다른 힘으로 조직화된 물질의 상태는 다른 물질의 상태로 생각할 수 있다. 이를테면 페르미 응축, 쿼크-붙임알 플라스마를 들 수 있다.

물질의 상태는 또 상전이라는 용어에서도 정의될 수 있다. 상전이는 물질의 성질의 갑작스런 변화로부터 구조의 변화를 나타내는 것이다. 이 정의에서 물질의 상태와는 다른 집합과는 다른 열역학적 상태이다. 물은 몇 개의 다른 고체 상태를 갖는다고 할 수 있다. 또, 초전도의 출현은 상전이와 관련이 있고 "초전도 상태"라 불리는 상태가 있다. 이와 같이 액정 상태, 강자성 상태는 상전이에 의해 특별한 성질을 갖는다.

표준적인 상태

• 고체 상태(어느 그릇에 담아도 모양의 변화가 없음)
• 액체 상태(그릇에 따라 모양이 달라짐)
• 기체 상태

비표준적인 상태

• 유리 상태
• 액정 상태
• 자석 금속 상태

낮은 온도의 상태

• 반도체 상태
• 초유동체 상태
• 보스-아인슈타인 응축 상태
• 뤼드베리 분자 상태

고에너지 상태

• 플라스마 상태
• 쿼크 붙임알 플라스마 상태

그 밖의 제안 상태

• 축퇴 물질 상태
• 초고체 상태
• 스트링 네트 액체 상태
• 슈퍼글라스 상태

같이 보기

• 물질

외부 링크

• 2005-06-22, MIT News: MIT physicists create new form of matter Citat: "... They have become the first to create a new type of matter, a gas of atoms that shows high-temperature superfluidity."
• 2003-10-10, Science Daily: Metallic Phase For Bosons Implies New State Of Matter
• 2004-01-15, ScienceDaily: Probable Discovery Of A New, Supersolid, Phase Of Matter Citat: "...We apparently have observed, for the first time, a solid material with the characteristics of a superfluid...but because all its particles are in the identical quantum state, it remains a solid even though its component particles are continually flowing..."
• 2004-01-29, ScienceDaily: NIST/University Of Colorado Scientists Create New Form Of Matter: A Fermionic Condensate
• Short videos demonstrating of States of Matter, solids, liquids and gases by Prof. J M Murrell, University of Sussex