Nejen kapalina a plyn. Víte, kolik existuje různých skupenství?

Od malička se učíme, že hmota může mít několik základních skupenství. Buď je pevná, tekutá nebo ve formě plynu. Jak postupujeme do vyšších stupňů vzdělání, ukáže se, že existuje i čtvrté skupenství - plazma. Tím však pro drtivou většinu lidí rozeznávání skupenství skončí a vystačí si s tím do konce života. A přitom jich je o tolik více.

Pevné skupenství

Začneme tím nejjednodušším. V pevném skupenství jsou atomy a molekuly pevně připoutané a částice se tak nemohou volně pohybovat. Toto skupenství tak má pevný a stabilní tvar. Kapalina se z nich stane táním, plyn sublimací.

Kapalina

Téměř nestlačitelná tekutina, která zaujme tvar nádoby, ve které je. Bývá považována za přechodnou fázi mezi pevnou látkou a plynem. V kapalině dochází k přemisťování částic v celém jejím objemu.

Plyn

Plyn je stlačitelná látka. Zaujme snadno tvar své nádoby a při jejím zvětšení se bude rozpínat. Kinetická energie částic je mnohem větší než ta, kterou se přitahují. Hlavně kvůli tomu se jednotlivé částice pohybují takřka volně.

Plazma

Tady to začíná být zajímavější. Podobně jako plyn nemá plazma jasný tvar nebo velikost. Na rozdíl od plynu jsou však plazmy elektricky vodivé, produkují magnetická pole a silně reagují na elektromagnetické síly. Příkladem plazmy na zemi je například blesk, elektrická jiskra, neonová světla a také plazmové televize.

Kvark gluonové plazma

Bylo objeveno až na počátku roku 2000. Existuje při extrémně vysokých teplotách pohybujících se v bilionech stupňů Celsia. V takovém případě se kvarky a gluony začínají chovat jako volné částice a přestává být důležité z jakých prvků je látka složena. Je pozorovatelné například při srážkách jader těžkých prvků.

Bose-Einsteinův kondenzát

Toto skupenství předpověděli už v roce 1924 Albert Einstein a Satyendra Nath Bose, potvrzeno však bylo až v roce 1995. V tomto skupenství se přestává hmota chovat jako jednotlivé částice, místo toho přechází do jediného kvantového stavu. Vzniká při teplotě blížící se absolutní nule (-273,15°C).

Supratekutost

Druhá "fáze" kapaliny, která vzniká při teplotách blížících se absolutní nule. Kapalina v tomto skupenství má nulovou viskozitu - tzn. neprobíhá tam žádné tření. V současné době je něco takového možné pozorovat pouze na heliu.

Fermiho plyn

Kvantový plyn, který je tvořen fermiony, což jsou částice pojmenované podle italského fyzika Enrica Fermiho.

Suprapevnost

Suprapevné skupenství vykazuje mnoho podobných vlastností, jako supratekuté. Drží sice pevný tvar, ale je schopné se pohybovat bez jakéhokoliv tření. Toto skupenství rozděluje vědeckou komunitu, část jej totiž chce ještě stále řadit pod pevné. Jiní výzkumníci argumentují, že má natolik jiné vlastnosti, že si zaslouží vlastní kategorii.

Temná hmota

Temná hmota by odhadem mohla tvořit asi 83% hmoty celého vesmíru, většina jejích vlastností je nám však stále velkou neznámou. To proto, že vůbec neabsorbuje ani nevydává žádnou radiaci. Není tak možné na dálku zjistit žádné její vlastnosti a existuje jen řada teorií. Byla pozorována jen skrz své gravitační efekty. Vzhledem k tomu, že její složení je naprosto neznámé a s vysokou pravděpodobností neobsahuje žádné lidstvu známé prvky, bývá považována za další druh skupenství.