Вещество

Вещество в химии в физическая субстанция со специфическим химическим составом. В философском словаре Григория Теплова в 1751 году словом вещество переводился латинский термин Substantia.

Вещество в современной физике как правило понимается как вид материи, состоящий из фермионов или содержащий фермионы наряду с бозонами; обладает массой покоя, в отличие от некоторых типов полей, как например электромагнитное^[1]. Обычно (при сравнительно низких температурах и плотностях) вещество состоит из частиц, среди которых чаще всего встречаются электроны, протоны и нейтроны. Последние два образуют атомные ядра, а все вместе в атомы (атомное вещество), из которых в молекулы, кристаллы и т. д. В некоторых условиях, как например в нейтронных звездах, могут существовать достаточно необычные виды вещества.

Вещество в биологии в материя, образующая ткани организмов, входящая в состав органелл клеток.

Содержание

1 Различие между веществом и полем
2 Свойства вещества
3 Классификация веществ
- 3.1 Химическая классификация
- 3.2 Физическая классификация
  - 3.2.1 Агрегатные состояния
4 Примечания
5 Литература
6 См. также

[править] Различие между веществом и полем

Исторически в физике делалось фундаментальное различие между веществом и полем. Поле, в отличие от вещества, мыслилось непрерывным и проницаемым, в то время как частицы вещества представлялись дискретными, или по крайней мере достаточно локализованными. Известные в классической физике поля, такие как электромагнитное и гравитационное, противопоставлялись массивным и иногда электрически заряженным частицам вещества.

Современная физика нивелирует различие между веществом и полем, считая, что все частицы (в том числе и частицы вещества, равно как и частицы, относящиеся к классическим полям) есть квантовые возбуждения различных фундаментальных полей, и так или иначе все частицы проявляют такие типично полевые свойства, как делокализованность и подчинение уравнениям движения по сути не отличающимся от полевых (о чем можно говорить как о волновых свойствах всех частиц, в том числе и частиц вещества). Выявление тесной взаимосвязи между полем и веществом привело к углублению представлений о единстве всех форм и структуры физической картины мира.

Впрочем в контексте задач, относящихся к классической физике, а иногда и несколько шире, бывает иногда довольно удобно пользоваться и старой терминологией, хотя в контексте физики в целом она уже и выглядит анахронизмом. Например, если речь идет о взаимодействии заряженных частиц с электромагнитным полем, довольно удобно, следуя традиции называть одно "полем", а другое "веществом", особенно если вещество рассматривается или чисто классически, или - если квантово - то в терминах волновых функций (что позволяет избежать чисто терминологически неудобного пересечения понятий).

[править] Свойства вещества

Каждому веществу присущ набор специфических свойств в объективных характеристик, которые определяют индивидуальность конкретного вещества и тем самым позволяют отличить его от всех других веществ. К наиболее характерным физико-химическим свойствам относятся константы в плотность, температура плавления, температура кипения, термодинамические характеристики, параметры кристаллической структуры. К основным характеристикам вещества принадлежат его химические свойства.

[править] Классификация веществ

Основная статья: Классификация веществ

Число веществ в принципе неограниченно велико; к известному числу веществ всё время добавляются новые вещества, как открываемые в природе, так и синтезируемые искусственно.

[править] Химическая классификация

[править] Индивидуальные вещества и смеси

В химии принято разделять все объекты изучения на индивидуальные вещества (иначе в соединения) и их смеси. Под индивидуальным веществом понимают абстрактное понятие, обозначающее набор атомов, связанных друг с другом по определённому закону. Граница между индивидуальным веществом и смесью веществ довольно расплывчата, так как существуют вещества непостоянного состава, для которых, вообще говоря, нельзя предложить точной формулы. Кроме того, индивидуальное вещество остаётся абстракцией в силу того, что практически достижима лишь конечная чистота вещества. Это значит, что любой конкретный, реально существующий образец представляет собой смесь веществ, пусть и с подавляющим преобладанием одного из них. Несмотря на кажущуюся надуманность этого ограничения, зачастую чистота вещества играет ключевую роль в его свойствах. Так, знаменитая прочность титана проявляется только после того, как он очищен от кислорода до определённого предела (менее сотых долей процента).

См. также: Простое вещество и Сложное вещество

[править] Неорганические вещества

[править] Органические вещества

[править] Физическая классификация

[править] Агрегатные состояния

Основная статья: Агрегатные состояния

Все химические вещества в принципе могут существовать в трёх агрегатных состояниях в твёрдом, жидком и газообразном. Так, лёд, жидкая вода и водяной пар в это твёрдое, жидкое и газообразное состояния одного и того же химического вещества в воды H₂O. Твёрдая, жидкая и газообразная формы не являются индивидуальными характеристиками химических веществ, а соответствуют лишь различным, зависящим от внешних физических условий состояниям существования химических веществ. Поэтому нельзя приписывать воде только признак жидкости, кислороду в признак газа, а хлориду натрия в признак твёрдого состояния. Каждое из этих (и всех других веществ) при изменении условий может перейти в любое другое из трёх агрегатных состояний.

При переходе от идеальных моделей твёрдого, жидкого и газообразного состояний к реальным состояниям вещества обнаруживается несколько пограничных промежуточных типов, общеизвестными из которых являются аморфное (стеклообразное) состояние, состояние жидкого кристалла и высокоэластичное (полимерное) состояние. В связи с этим часто пользуются более широким понятием «фаза».

В физике рассматривается четвёртое агрегатное состояние вещества в плазма, частично или полностью ионизированное состояние, в котором плотность положительных и отрицательных зарядов одинакова (плазма электронейтральна).

При некоторых условиях (обычно достаточно отличающихся от обычных) те или иные вещества могут переходить в такие особые состояния, как сверхтекучее и сверхпроводящее.

[править] Примечания

в‘ Это различие было в прошлом одним из признаков классификации физических объектов на вещество и "поля", однако на настоящий момент такая классификация устарела: в основе вещества также лежат квантованные поля, а разделение фундаментальных полей на основные классы (сопоставимые со старым делением на вещество и поле) происходит в основном по признаку спина; хотя можно признать, что на некотором глубинном уровне все бозонные фундаментальные поля безмассовы, однако в итоге некоторые из них (например, поле-переносчик слабого взаимодействия) всё же приобретают массу, а механизм же приобретения массы фермионными полями недостаточно ясен, что мешает сделать массивность или безмассовость основой какой-то содержательной классификации, особенно учитывая что вопрос о наличии массы у нейтрино был долгое время открыт и решен лишь экспериментально.

[править] Литература

Химия: Справ. изд./ В. Шретер, К.-Х. Лаутеншлегер, Х. Бибрак и др.: Пер. с нем. в М.: Химия, 1989

[править] См. также

[0] в‘ Это различие было в прошлом одним из признаков классификации физических объектов на вещество и "поля", однако на настоящий момент такая классификация устарела: в основе вещества также лежат квантованные поля, а разделение фундаментальных полей на основные классы (сопоставимые со старым делением на вещество и поле) происходит в основном по признаку спина; хотя можно признать, что на некотором глубинном уровне все бозонные фундаментальные поля безмассовы, однако в итоге некоторые из них (например, поле-переносчик слабого взаимодействия) всё же приобретают массу, а механизм же приобретения массы фермионными полями недостаточно ясен, что мешает сделать массивность или безмассовость основой какой-то содержательной классификации, особенно учитывая что вопрос о наличии массы у нейтрино был долгое время открыт и решен лишь экспериментально.

[1]

Материя
Физика
Качественная характеристика	Вещество Адрон (Адронная материя) Барион+электрон (Барионная материя) Атом, элемент (Химическое вещество) Простое вещество Сложное вещество Органическое вещество Неорганическое вещество Антивещество Нейтронное вещество Вещества с атомоподобным строением Кварк-глюонная плазма Докварковые сверхплотные материальные образования Поле Поле ядерных сил Электрическое поле Магнитное поле Гравитационное поле Электромагнитное поле Квантовые поля Материя неясной физической природы Тёмная материя Тёмная энергия
Количественная характеристика	Длина Масса
См. также	Излучение Антивещество Зеркальное вещество Агрегатные состояния Фундаментальные взаимодействия Физическая величина Время Секунда Метр Система отсчёта
Наука

Вещество

Содержание

[править] Различие между веществом и полем

[править] Свойства вещества

[править] Классификация веществ

[править] Химическая классификация

[править] Индивидуальные вещества и смеси

[править] Неорганические вещества

[править] Органические вещества

[править] Физическая классификация

[править] Агрегатные состояния

[править] Примечания

[править] Литература

[править] См. также

Личные инструменты

Пространства имён

Варианты

Просмотры

Действия

Поиск

Навигация

Участие

Печать/экспорт

Инструменты

На других языках

	Портал «Химия»
	вещество в Энциклословаре^?