Fisica

El término materia tradicionalmente se refiere a la substancia de la que todos los objetos están hechos.1 2 Sin embargo, el uso moderno del término va más allá de la noción clásica de substancia, y los físicos denominan materia a cualquier entidad cuya presencia en una cierta región del espacio-tiempo conlleva que el tensor energía-momento para dicha región es diferente de cero. Así tanto lamateria fermiónica, como los fotones y otras formas materia bosónica son consideradas materia.Noción clásica de substancia [editar]
Una forma común de identificar esta “sustancia” es mediante sus propiedades físicas; así una definición común de materia es “todo aquello que tiene masa y ocupa un volumen”.3 Sin embargo, esta definición tiene que ser revisada a la luz de la mecánica cuántica, donde elconcepto "tener masa ", y “ocupar espacio" no está tan bien definido como en la vida diaria. Un punto de vista más amplio es que los cuerpos están formados de varias sustancias, y las propiedades de la materia (entre ellas, la masa y el volumen) están determinadas no sólo por las sustancias mismas, sino por como interactúan entre ellos. En otras palabras, la materia está formada por la interacciónde unos "componentes básicos",4 5 es la llamada teoría atómica de la materia.6
El concepto de materia ha sido refinado muchas veces a lo largo de la historia, en base a la mejora del conocimiento acerca de cuáles son los componentes básicos de la materia, y como interactúan entre ellos. Por ejemplo, a principios del siglo XVIII, Isaac Newton consideraba la materia como " sólida, con masa, dura,impenetrable, y con partículas móviles ", que eran "incluso tan duras que nunca podrían romperse en pedazos".7
Las propiedades "primarias" de la materia estaban de acuerdo con la descripción matemática, a diferencia de las cualidades "secundarias" como el color o el gusto.7 En el siglo XIX, tras el desarrollo de la tabla periódica, y la teoría atómica, los átomos fueron vistos como uno de loscomponentes fundamentales de la materia; a su vez, los átomos forman moléculas y compuestos.8
Más allá de los átomos [editar]
A finales del siglo XIX con el descubrimiento del electrón, y comienzos del siglo XX, con el descubrimiento del núcleo atómico y el nacimiento de la física de partículas, la materia se entendió como formada por electrones, protones y neutrones, interactuando entre ellos paraformar los átomos. Hoy en día, conocemos que incluso los protones y neutrones no son indivisibles, pudiendo ser divididos en quarks, mientras que los electrones son parte de una familia de partículas llamadas leptones. Tanto los quarks como los leptones son partículas elementales y actualmente son tomados como los componentes fundamentales de la materia. 9
Estos quarks y leptones interactúanmediante cuatro interacciones fundamentales: gravedad, electromagnetismo, interacciones débiles, e interacciones fuertes. El Modelo estándar es actualmente la mejor explicación de toda la física, pero a pesar de las décadas de esfuerzos, la gravedad aún no puede ser considerada en el nivel cuántico; sólo es descrito por la física clásica (véase gravedad cuántica y gravitón). 10 Las interacciones entrequarks y leptones son el resultado de un intercambio de partículas que transportan fuerza (como fotones) entre los quarks y los leptones. 11 Las partículas que transportan fuerza no son componentes básicos de la materia. En consecuencia, masa y energía no siempre pueden relacionarse a materia. Por ejemplo, los portadores de la fuerza eléctrica (fotones) poseen la energía (según la constante dePlanck) y los portadores de la fuerza débil (los bosones W y Z) son masivos, pero ninguno es considerado tampoco como materia. 12 Sin embargo, aunque estas partículas no son consideradas como materia, contribuyen realmente a la masa total de los átomos o de las partículas subatómicas. 13 14
La materia se dice comúnmente que existe en cuatro estados (o fases): sólido, líquido, gas y plasma. Sin...