بعد الحالات الكلاسيكية للمادة، ماهي الحالات الحديثة للمادة؟
Context:البلازما: جزيئات مجانية مشحونة، عادة بأعداد متساوية، مثل الأيونات والإلكترونات. بخلاف الغازات، البلازما ممكن تخلق مجالات مغناطيسية وتيارات كهربائية وتستجيب بقوة وجماعية لقوى الكهرومغناطيسية. البلازما نادرة جداً على الأرض (باستثناء الأيونوسفير) ، رغم أنها أكثر حالة مادة شيوعًا في الكون. سائل فائق الحرجة: عند درجات حرارة وضغوط عالية كفاية، التمييز بين السائل والغاز يختفي. المادة المتدهورة: المادة تحت ضغط عالي جداً، مدعومة بمبدأ استبعاد باولي. مادة متهالكة الكترونات: موجودة داخل نجوم قزم بيضاء. الإلكترونات تبقى مرتبطة بالذرات لكن يمكنها الانتقال للذرات المجاورة. مادة متهالكة من النيوترونات: موجودة في نجوم النيوترونات. ضغط الجاذبية الكبير يضغط الذرات بقوة لدرجة ان الالكترونات مجبرة على الاندماج مع البروتونات عن طريق انهيار بيتا عكسي، مما ينتج عنه تجمع كثيف جداً من النيوترونات. (عاديًا النيوترونات الحرة خارج نواة ذرية ستتحلل مع نصف عمر أقل من خمس عشرة دقيقة، لكن في نجم نيوتروني، كما في نواة ذرة، تأثيرات أخرى تثبت النيوترونات.) المادة الغريبة: نوع من المادة الكواركية التي قد توجد داخل بعض النجوم النيوترونية 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. تكويس بوسي-آينشتاين: مرحلة فيها عدد كبير من البوزونات جميعها تسكن نفس الحالة الكمومية، في الواقع تصبح موجة / جسيم واحد. هذه مرحلة منخفضة الطاقة ممكن تتشكل فقط في ظروف المختبر ودرجات حرارة منخفضة جداً. هو لازم يكون قريب من صفر كلفين، او صفر مطلق. ساتيندرا ناث بوس و ألبرت آينشتاين توقعوا وجود مثل هذه الحالة في العشرينات، لكن لم يلاحظها حتى عام 1995 من قبل إريك كورنيل و كارل ويمان. مكثف فيرميونيك: مشابه لمكثف بوس-آينشتاين لكن يتكون من الفيرميونات، ويعرف أيضا باسم مكثف فيرمي-ديراك. مبدأ استبعاد باولي يمنع الفيرميونات من الدخول في نفس الحالة الكمومية، لكن زوج من الفيرميونات يمكن أن يتصرف مثل بوزون، ويمكن لعدة أزواج من هذا النوع أن يدخلوا في نفس الحالة الكمومية دون قيود. الموصلية الفائقة: هي ظاهرة من المقاومة الكهربائية بالضبط صفر 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 يحققها عدد قليل من السوائل التبريد في درجة حرارة شديدة حيث يصبحون قادرين على التدفق بدون احتكاك. السوائل الفائقة يمكن ان تتدفق فوق جانب حاوية مفتوحة وتسقط من الخارج. وضع السوائل الفائقه في حاويه تدور سيؤدي الى دوامات كمية. فوق الصلب: يشبه السوائل الفائقة، فوق الصلب يمكن ان يتحرك بدون احتكاك ولكنه يحتفظ بشكل جامد. سائل كوانتوم سبين: حالة غير منظمة في نظام من الدوران الكوانتومي المتفاعل والذي يحافظ على اضطرابها في درجات حرارة ضحلة، على عكس الحالات غير المنظمة الأخرى. سائل شبكة السلسلة: الذرات في هذه الحالة لها ترتيبات غير مستقرة، مثل السائل، لكنها لا تزال متسقة في النمط الكلي، مثل الصلبة. بلورات الزمن: حالة من المادة حيث جسم يمكن ان يكون له حركة حتى في أدنى حالة الطاقة. ريدبيرج بولارون: حالة من المادة التي يمكن ان تكون موجودة فقط في درجات حرارة منخفضة جدا وتتكون من ذرات داخل الذرات. جليد أسود فوقيوني: حالة من المادة التي يمكن أن توجد تحت ضغط عالي جداً أثناء إثارتها بواسطة الليزر الفائق.
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. مثل الحالة الغازية، ومع ذلك، يمكن أن يولد مجال مغناطيسي. ثاني. سائل فائق الحرجة: المادة التي تفتقر إلى تمييز واضح بين كونها غازية وسائلة. هذه الحالة موجودة عند درجات حرارة عالية وضغوط عالية. 3. المادة التنكسية: حالة كثيفة جداً للمادة بسبب ضغوط عالية جداً. هذه الحالة من المادة موجودة بشكل طبيعي في النجوم في مراحل تطورها النهائية. اربعة. بوز-آينشتاين مكثف: مرحلة من المادة فيها عدد كبير من البوزونات جميعها تسكن نفس الحالة الكمومية. هذه المرحلة تتطلب درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق من غاز كثافة منخفضة جداً. 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 ستقلل المقاومة مع انخفاض درجة الحرارة، سيبلقى الموصلات الفائقة فجأة بلا مقاومة عند درجة حرارة حرجة معينة. سبعه. سوبر فلويد: بعض السوائل قد تدخل هذه الحالة من المادة حيث، في درجات حرارة منخفضة للغاية، تصبح قادرة على التدفق بدون احتكاك. ثامن. فوق الصلبة: تشبه السوائل الفائقة، إلا أنه يمكن أن يتحرك بدون احتكاك في شكل صلب. تسعة. سائل الكم: حالة من المادة موجودة في بعض المواد المتعلقة بالكم. في معظم المواد المغناطيسية، تميل الدوارات لتشكيل أنماط بناءً على كيفية تفاعلها مع الدوارات المجاورة الأخرى. في سائل كوانتومي، بيدونك، بيبقوا في حالة غير منظمة، ولا يشكلون أبداً نمطاً يمنعها من الوصول إلى حالة مستقرة ومنظمة. عشره. سائل خيطي: الذرات في هذه الحالة لها نمط شامل ثابت مثل الصلبة، لكن ترتيبها غير مستقر. احدى عشر بلورات الزمن: نظام كمومي للجسيمات يظهر حركة غير حركية للجسيمات في أدنى حالة طاقة. اثناعشر. ريدبرج بولارون: حالة غريبة من المادة تخلق في درجات حرارة منخفضة حيث ذرة كبيرة جدا تحتوي على ذرات عادية أخرى بين النواة والإلكترونات. 13 سنة. جليد أسود فوقيوني: هذه المادة هي مرحلة من المياه التي توجد عند ضغوط ودرجات حرارة عالية جداً.