بعد الحالات الكلاسيكية للمادة، ماهي الحالات الحديثة للمادة؟
Context:البلازما: جزيئات مشحونة حرة، عادة بأعداد متساوية، مثل الأيونات والإلكترونات. على عكس الغازات، البلازما يمكن أن تولد مجالات مغناطيسية وتدفقات كهربائية وتستجيب بقوة وجماعية للقوى الكهرومغناطيسية. البلازما غير شائعة جداً على الأرض (باستثناء الغلاف الأيوني) ، على الرغم من أنها الحالة الأكثر شيوعًا للمادة في الكون. سائل فائق الحرجة: عند درجات حرارة وضغوط عالية بما فيه الكفاية، التمييز بين السائل والغاز يختفي. المادة المنحلة: مادة تحت ضغط عالي جداً، مدعومة بمبدأ استبعاد باولي. المادة المتدهورة بالالكترونات: موجودة داخل النجوم القزمة البيضاء. الإلكترونات تبقى مرتبطة بالذرات لكن يمكنها الانتقال للذرات المجاورة. المادة المتدهورة النيوترونية: موجودة في النجوم النيوترونية. ضغط الجاذبية الضخم يضغط على الذرات بقوة لدرجة أن الإلكترونات مجبرة على الاندماج مع البروتونات عن طريق انهيار بيتا عكسي، مما يؤدي إلى تجمع كثيف جداً من النيوترونات. عادةً النيوترونات الحرة خارج النواة الذرية تتحلل مع نصف عمر أقل من خمس عشرة دقيقة، ولكن في نجمة النيوترونات، كما هو الحال في نواة الذرة، تأثيرات أخرى تثبت النيوترونات. المادة الغريبة: نوع من المادة الكواركية التي قد توجد داخل بعض نجوم النيوترونات القريبة من حدود تولمان-أوبنهايمر-فولكوف (حوالي 2<unk>3 كتلة شمسية). ممكن يكون مستقر في حالات طاقة منخفضة بمجرد تشكيله. حالة هول الكمومية: مرحلة نظرية قد تمهد الطريق لتطوير أجهزة إلكترونية تبدد طاقة أقل وتولد حرارة أقل. هذا مشتق من حالة هول الكمومية للمادة. تكوّن بوسين-آينشتاين: مرحلة فيها عدد كبير من البوزونات جميعها تسكن نفس الحالة الكمومية، في الواقع تصبح موجة/جسيم واحد. هذه مرحلة منخفضة الطاقة التي يمكن تشكيلها فقط في ظروف المختبر ودرجات حرارة منخفضة جداً. يجب ان يكون قريب من صفر كيلفين، او صفر مطلق. توقع ساتيندرا نات بوز وألبرت أينشتاين وجود مثل هذه الحالة في عشرينيات القرن العشرين، لكن لم يلاحظها حتى عام 1995 من قبل إريك كورنيل وكارل ويمان. مكثف فيرميونيك: يشبه مكثف بوس-آينشتاين لكن يتكون من الفيرميونات، والمعروف أيضا باسم مكثف فيرمي-ديراك. مبدأ استبعاد باولي يمنع الفيرميونات من الدخول في نفس الحالة الكمومية، لكن زوج من الفيرميونات يمكن أن يتصرف مثل البوزون، ويمكن بعد ذلك لعدة أزواج من هذا النوع الدخول في نفس الحالة الكمومية دون قيود. التوصيل الفائق: هو ظاهرة مقاومة كهربائية صفرية بالضبط وطرد الحقول المغناطيسية التي تحدث في بعض المواد عند تبريدها تحت درجة حرارة حرجة مميزة. الموصلية الفائقة هي الحالة الأساسية للعديد من المعادن الأساسية. سوبر فلويد: مرحلة تتحقق من قبل بعض السوائل المبردة في درجة حرارة شديدة حيث تصبح قادرة على التدفق بدون احتكاك. السوائل الفائقة ممكن تتدفق فوق جانب حاوية مفتوحة وتسقط من الخارج. وضع السوائل الفائقة في حاوية دوارة، سيؤدي إلى دوامات كمية. الصلبة الفائقة: مشابهة للسوائل الفائقة، الصلبة الفائقة يمكن أن تتحرك بدون احتكاك ولكنها تحتفظ بشكل جامد. سائل الدوران الكمومي: حالة غير منظمة في نظام من الدوران الكمومي المتفاعل والتي تحافظ على اضطرابها في درجات الحرارة الضحلة، على عكس الحالات غير المنظمة الأخرى. سائل شبكة السلسلة: الذرات في هذه الحالة لها ترتيبات غير مستقرة، مثل السائل، لكن لا تزال متسقة في النمط العام، مثل المادة الصلبة. بلورات الزمن: حالة من المادة بحيث جسم يمكن أن يكون حركته حتى في أدنى حالة طاقته. ريدبرج بولارون: حالة من المادة ممكنة فقط في درجات حرارة منخفضة جداً وتتكون من ذرات داخل ذرات. الجليد الأسود فوق الصناعي: حالة من المادة التي يمكن أن توجد تحت ضغط عالي جداً بينما تتحمس بواسطة الليزر الخارق.
واحد. البلازما: البلازما هي الحالة الأكثر شيوعًا للمادة في الكون، لكن نادرًا ما توجد على الأرض. هذه الحالة من المادة تتكون من جسيمات مشحونة حرة، مثل الأيونات والإلكترونات. على غرار الحالة الغازية، ومع ذلك، قد يولد مجال مغناطيسي. ثاني. سائل فائق الحرجة: المادة التي تفتقر إلى تمييز واضح بين كونها غازية وسائلة. هذه الحالة موجودة في درجات حرارة عالية وضغوط عالية. ثلاثة. المادة التنكسية: حالة كثيفة جداً للمادة بسبب ضغوط عالية جداً. هذه الحالة من المادة موجودة بشكل طبيعي في النجوم في مراحل تطورها النهائية. أربعة. تكوين بوس-آينشتاين: مرحلة من المادة فيها عدد كبير من البوزونات جميعها تسكن نفس الحالة الكمومية. هذه المرحلة تتطلب درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق للغاز ذي الكثافة المنخفضة. خمسة. مكثف فيرميوني: يشبه مكثف بوس-آينشتاين، إلا أنه يحتوي على فيرميونات بدلاً من البوزونات. ستة. الموصلية الفائقة: بعض المواد الأساسية قد تصل لحالة أساسية من الموصلية الفائقة حيث لا توجد مقاومة كهربائية وتطرد حقول التدفق المغناطيسي. في حين ان معظم الموصلات ستخفض المقاومة مع انخفاض درجة الحرارة، فإن الموصلات الفائقة ستحقق فجأة مقاومة صفرية عند درجة حرارة حرجة معينة. سبعة. سوبر سائل: بعض السوائل قد تدخل هذه الحالة من المادة حيث، في درجات حرارة منخفضة للغاية، تصبح قادرة على التدفق بدون احتكاك. ثمانية. الصلبة الفائقة: تشبه السائل الفائق، إلا أنها يمكن أن تتحرك بدون احتكاك في شكل صلب. تسعة. سائل كوانتوم سبين: حالة مادة موجودة في بعض المواد المتعلقة بالسبين الكوانتومي. في معظم المواد المغناطيسية، تميل الدورانات لتشكيل أنماط بناءً على كيفية تفاعلها مع الدورانات المجاورة الأخرى. في سائل الدوران الكمومي، ومع ذلك، يبقى في حالة غير منظمة، ولا يشكل أبدا نمط يمنعه من الوصول إلى حالة مستقرة ومنظمة. عشرة. السائل الشبكي: الذرات في هذه الحالة لها نمط شامل ثابت مثل الصلبة، لكن ترتيبها غير مستقر. واحد عشر. بلورات الزمن: نظام كمومي للجسيمات التي تظهر حركة غير حركية للجسيمات في أدنى حالة الطاقة. اثنا عشر. ريدبرج بولارون: حالة غريبة للمادة تخلق في درجات حرارة منخفضة حيث تحتوي ذرة كبيرة جداً على ذرات عادية أخرى بين النواة والإلكترونات. ثلاثة عشر. الجليد الأسود السبريوني: هذه المادة هي مرحلة من المياه التي توجد في ضغوط ودرجات حرارة عالية للغاية.