Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Vật chất”

Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào

Nội tuyến

Phiên bản lúc 16:41, ngày 6 tháng 4 năm 2013

:Bài viết này viết về quan niệm vật lý. Về vật chất trong triết học Mác-Lênin, xem Vật chất (triết học Mác-Lênin)

Vật chất cùng với không gian và thời gian là những vấn đề cơ bản mà tôn giáo, triết học và vật lý học nghiên cứu. Vật lý học và các ngành khoa học tự nhiên nghiên cứu cấu tạo cũng như những thuộc tính cụ thể của các dạng thực thể vật chất khác nhau trong thế giới tự nhiên. Các thực thể vật chất có thể ở dạng trường (cấu tạo bởi các hạt trường, thường không có khối lượng nghỉ, nhưng vẫn có khối lượng toàn phần), hoặc dạng chất (cấu tạo bởi các hạt chất, thường có khối lượng nghỉ) và chúng đều chiếm không gian. Với định nghĩa trên, các thực thể vật chất được hiểu khá rộng rãi, như một vật vĩ mô mà cũng có thể như bức xạ hoặc những hạt cơ bản cụ thể và ngay cả sự tác động qua lại của chúng. Đôi khi người ta nói đến thuật ngữ phản vật chất trong vật lý. Đó thực ra vẫn là những dạng thức vật chất theo định nghĩa trên, nhưng là một dạng vật chất đặc biệt ít gặp trong tự nhiên. Mọi thực thể vật chất đều tương tác lẫn nhau và những tương tác này cũng lại thông qua những dạng vật chất (cụ thể là những hạt tương tác trong các trường lực, ví dụ hạt photon trong trường điện từ).

Các tính chất cơ bản

Khối lượng

Khối lượng là một thuộc tính cơ bản của các thực thể vật chất trong tự nhiên.

Quán tính

Theo lý thuyết của Isaac Newton mọi vật có khối lượng đều có quán tính (định luật 1 và 2 của Newton, xem thêm trang cơ học cổ điển), do đó cũng có thể nói mọi dạng thực thể của vật chất trong tự nhiên đều có quán tính.

Năng lượng

Năng lượng là một thuộc tính cơ bản của tất cả các thực thể vật chất trong tự nhiên.

Theo lý thuyết của Albert Einstein mọi vật có khối lượng đều có năng lượng (công thức E=mc², xem thêm trang lý thuyết tương đối), do đó cũng có thể nói mọi dạng thực thể của vật chất trong tự nhiên đều có năng lượng.

Công thức ΔE=Δmc² không nói rằng khối lượng và năng lượng chuyển hóa lẫn nhau. Năng lượng và khối lượng đều là những thuộc tính của các thực thể vật chất trong tự nhiên. Không có năng lượng chuyển hóa thành khối lượng hay ngược lại. Công thức Einstein chỉ cho thấy rằng nếu một vật có khối lượng là m thì nó có năng lượng tương ứng là E=mc². Trong phản ứng hạt nhân, nếu khối lượng thay đổi một lượng là Δm thì năng lượng cũng thay đổi một lượng tương ứng là ΔE. Phần năng lượng thay đổi ΔE có thể là tỏa ra hay thu vào. Nếu là tỏa ra thì tồn tại dưới dạng năng lượng nhiệt và bức xạ ra các hạt cơ bản.

Lưỡng tính sóng - hạt

Lưỡng tính sóng hạt là một đặc tính cơ bản của vật chất, thể hiện ở điểm mọi vật chất di chuyển trong không gian đều có tính chất như là sự lan truyền của sóng tương ứng với vật chất đó, đồng thời cũng có tính chất của các hạt chuyển động.

Cụ thể, nếu một vật chất chuyển động giống như một hạt với động lượng p thì sự di chuyển của nó cũng giống như sự lan truyền của một sóng với bước sóng λ là:

λ = h/p

với:

h là hằng số Planck.

Các hạt có động lượng càng nhỏ thì tính sóng thể hiện càng mạnh. Ví dụ electron luôn thể hiện tính chất sóng khi nằm trong nguyên tử, và cũng bộc lộ tính chất di chuyển định hướng như các hạt khi nhận năng lượng cao trong máy gia tốc. Ánh sáng có động lượng nhỏ và thể hiện rõ tính sóng như nhiều bức xạ điện từ trong nhiều thí nghiệm, nhưng đôi lúc cũng thể hiện tính chất hạt như trong hiệu ứng quang điện.

Tác động lên không thời gian

Vật chất, theo thuyết tương đối rộng, có quan hệ hữu cơ - biện chứng với không-thời gian. Cụ thể sự có mặt của vật chất gây ra độ cong của không thời gian và độ cong của không thời gian ảnh hưởng đến chuyển động tự do của vật chất. Không thời gian cong có những tính chất hình học đặc biệt được nghiên cứu trong hình học phi Euclide. Trong lý thuyết tương đối rộng, lực hấp dẫn được thay bằng hình dáng của không thời gian. Các hiện tượng mà cơ học cổ điển mô tả là tác động của lực hấp dẫn (như chuyển động của các hành tinh quanh Mặt Trời) thì lại được xem xét như là chuyển động theo quán tính trong không thời gian cong.

Trong lý thuyết tương đối rộng, các khối lượng làm cong không gian xung quanh nó. Hệ quả của sự cong này tạo ra lực quán tính, giống như hệ quả của hai vật thể hút nhau bằng lực hấp dẫn.

Vật chất tối

Vật chất tối là phần vật chất mà con người chưa thể quan sát, cân đo được mà chỉ biết đến nó thông qua tác động tới những vật thể khác.

Có những tính toán cho thấy vật chất tối chiếm phần lớn khối lượng của các thực thể vật chất trong vũ trụ.

Phản vật chất

Phản vật chất cũng là vật chất, nhưng cấu thành bởi các phản hạt... Năm 1928, trong khi nghên cứu kết hợp thuyết lượng tử vào trong thuyết tương đối rộng của Albert Einstein, Paul Dirac đã phát hiện ra rằng các tính toán không phản đối chuyện tồn tại các hạt cơ bản đặc biệt, có hầu hết mọi đặc tính cơ bản như các hạt cơ bản thông thường, nhưng mang điện tích trái dấu. Từ đó hình thành nên giả thiết tồn tại các hạt phản vật chất. Theo tính toán, nếu một hạt phản vật chất gặp (tương tác) hạt vật chất tương ứng, chúng sẽ nổ tung và tỏa ra 1 năng lượng rất lớn, theo phương trình Einstein.

Xem thêm

Liên kết ngoài

Các trạng thái của vật chất

@@ Dòng 1: / Dòng 1: @@
-{{1000 bài cơ bản}}:''Bài viết này viết về quan niệm vật lý. Về vật chất trong triết học Mác-Lênin, xem [[Vật chất (triết học Mác-Lênin)]]''
+{{1000 bài cơ bản}}:''Bài viết này viết về quan niệm vật lý. Về vật chất trong triết học Mác-Lênin, xem [[Vật chất (triết học Marx-Lenin)|Vật chất (triết học Mác-Lênin)]]''
-'''Vật chất''' cùng với [[không gian]] và [[thời gian]] là những vấn đề cơ bản mà [[tôn giáo]], [[triết học]] và [[vật lý học]] nghiên cứu. Vật lý học và các ngành khoa học tự nhiên nghiên cứu cấu tạo cũng như những [[thuộc tính]] cụ thể của các dạng thực thể vật chất khác nhau trong thế giới tự nhiên. Các thực thể vật chất có thể ở dạng [[trường]] (cấu tạo bởi các [[hạt trường]], thường không có [[khối lượng nghỉ]], nhưng vẫn có [[khối lượng toàn phần]]), hoặc dạng [[chất]] (cấu tạo bởi các [[hạt chất]], thường có khối lượng nghỉ) và chúng đều chiếm [[không gian]]. Với định nghĩa trên, các thực thể vật chất được hiểu khá rộng rãi, như một vật [[vĩ mô]] mà cũng có thể như [[bức xạ]] hoặc những [[hạt cơ bản]] cụ thể và ngay cả sự tác động qua lại của chúng. Đôi khi người ta nói đến thuật ngữ [[phản vật chất]] trong [[vật lý]]. Đó thực ra vẫn là những dạng thức vật chất theo định nghĩa trên, nhưng là một dạng vật chất đặc biệt ít gặp trong tự nhiên. Mọi thực thể vật chất đều tương tác lẫn nhau và những tương tác này cũng lại thông qua những dạng vật chất (cụ thể là những [[hạt tương tác]] trong các [[trường lực]], ví dụ hạt [[photon]] trong [[trường điện từ]]).
+'''Vật chất''' cùng với [[không gian]] và [[thời gian]] là những vấn đề cơ bản mà [[tôn giáo]], [[triết học]] và [[vật lý học]] nghiên cứu. Vật lý học và các ngành khoa học tự nhiên nghiên cứu cấu tạo cũng như những [[thuộc tính]] cụ thể của các dạng thực thể vật chất khác nhau trong thế giới tự nhiên. Các thực thể vật chất có thể ở dạng [[trường]] (cấu tạo bởi các [[hạt trường]], thường không có [[khối lượng#Khối lượng tương đối tính|khối lượng nghỉ]], nhưng vẫn có [[khối lượng|khối lượng toàn phần]]), hoặc dạng [[chất hóa học|chất]] (cấu tạo bởi các [[hạt chất]], thường có khối lượng nghỉ) và chúng đều chiếm [[không gian]]. Với định nghĩa trên, các thực thể vật chất được hiểu khá rộng rãi, như một vật [[vĩ mô]] mà cũng có thể như [[bức xạ điện từ|bức xạ]] hoặc những [[hạt cơ bản]] cụ thể và ngay cả sự tác động qua lại của chúng. Đôi khi người ta nói đến thuật ngữ [[phản vật chất]] trong [[vật lý học|vật lý]]. Đó thực ra vẫn là những dạng thức vật chất theo định nghĩa trên, nhưng là một dạng vật chất đặc biệt ít gặp trong tự nhiên. Mọi thực thể vật chất đều tương tác lẫn nhau và những tương tác này cũng lại thông qua những dạng vật chất (cụ thể là những [[hạt tương tác]] trong các [[lực|trường lực]], ví dụ hạt [[photon]] trong [[trường điện từ]]).
 == Các tính chất cơ bản ==
 === Khối lượng ===
@@ Dòng 14: / Dòng 14: @@
 [[Năng lượng]] là một thuộc tính cơ bản của tất cả các thực thể vật chất trong tự nhiên.
-Theo lý thuyết của [[Albert Einstein]] mọi vật có khối lượng đều có năng lượng (công thức ''E''=''mc''², xem thêm trang [[lý thuyết tương đối]]), do đó cũng có thể nói mọi dạng thực thể của vật chất trong tự nhiên đều có năng lượng.
+Theo lý thuyết của [[Albert Einstein]] mọi vật có khối lượng đều có năng lượng (công thức ''E''=''mc''², xem thêm trang [[thuyết tương đối|lý thuyết tương đối]]), do đó cũng có thể nói mọi dạng thực thể của vật chất trong tự nhiên đều có năng lượng.
-Công thức ''ΔE''=''Δmc''² không nói rằng khối lượng và năng lượng chuyển hóa lẫn nhau. Năng lượng và khối lượng đều là những thuộc tính của các thực thể vật chất trong tự nhiên. Không có năng lượng chuyển hóa thành khối lượng hay ngược lại. Công thức Einstein chỉ cho thấy rằng nếu một vật có khối lượng là ''m'' thì nó có năng lượng tương ứng là ''E''=''mc''². Trong [[phản ứng hạt nhân]], nếu khối lượng thay đổi một lượng là ''Δm'' thì năng lượng cũng thay đổi một lượng tương ứng là ''ΔE''. Phần năng lượng thay đổi ''ΔE'' có thể là tỏa ra hay thu vào. Nếu là tỏa ra thì tồn tại dưới dạng năng lượng nhiệt và [[bức xạ]] ra các hạt cơ bản.
+Công thức ''ΔE''=''Δmc''² không nói rằng khối lượng và năng lượng chuyển hóa lẫn nhau. Năng lượng và khối lượng đều là những thuộc tính của các thực thể vật chất trong tự nhiên. Không có năng lượng chuyển hóa thành khối lượng hay ngược lại. Công thức Einstein chỉ cho thấy rằng nếu một vật có khối lượng là ''m'' thì nó có năng lượng tương ứng là ''E''=''mc''². Trong [[phản ứng hạt nhân]], nếu khối lượng thay đổi một lượng là ''Δm'' thì năng lượng cũng thay đổi một lượng tương ứng là ''ΔE''. Phần năng lượng thay đổi ''ΔE'' có thể là tỏa ra hay thu vào. Nếu là tỏa ra thì tồn tại dưới dạng năng lượng nhiệt và [[bức xạ điện từ|bức xạ]] ra các hạt cơ bản.
 === Lưỡng tính sóng - hạt ===
@@ Dòng 27: / Dòng 27: @@
 * ''h'' là [[hằng số Planck]].
-Các hạt có động lượng càng nhỏ thì tính sóng thể hiện càng mạnh. Ví dụ [[electron]] luôn thể hiện tính chất sóng khi nằm trong nguyên tử, và cũng bộc lộ tính chất di chuyển định hướng như các hạt khi nhận năng lượng cao trong [[máy gia tốc]]. Ánh sáng có động lượng nhỏ và thể hiện rõ tính sóng như nhiều [[bức xạ điện từ]] trong nhiều thí nghiệm, nhưng đôi lúc cũng thể hiện tính chất hạt như trong [[hiệu ứng quang điện]].
+Các hạt có động lượng càng nhỏ thì tính sóng thể hiện càng mạnh. Ví dụ [[electron]] luôn thể hiện tính chất sóng khi nằm trong nguyên tử, và cũng bộc lộ tính chất di chuyển định hướng như các hạt khi nhận năng lượng cao trong [[máy gia tốc hạt|máy gia tốc]]. Ánh sáng có động lượng nhỏ và thể hiện rõ tính sóng như nhiều [[bức xạ điện từ]] trong nhiều thí nghiệm, nhưng đôi lúc cũng thể hiện tính chất hạt như trong [[hiệu ứng quang điện]].
 === Tác động lên không thời gian ===
 {{bài chính|Thuyết tương đối rộng|Không-thời gian#Không thời gian cong}}
 [[Tập tin:spacetime curvature.png|nhỏ|phải|300px|Hình ảnh hai chiều về sự biến dạng của [[không thời gian]]. Sự tồn tại của vật chất làm biến đổi hình dáng của không thời gian, sự cong của nó có thể được coi là hấp dẫn]]
-Vật chất, theo [[thuyết tương đối rộng]], có [[quan hệ hữu cơ]] - [[quan hệ biện chứng|biện chứng]] với [[không-thời gian]]. Cụ thể sự có mặt của vật chất gây ra độ cong của không thời gian và độ cong của không thời gian ảnh hưởng đến [[chuyển động tự do]] của vật chất. Không thời gian cong có những tính chất hình học đặc biệt được nghiên cứu trong [[hình học phi Euclide]]. Trong lý thuyết tương đối rộng, lực hấp dẫn được thay bằng hình dáng của không thời gian. Các hiện tượng mà cơ học cổ điển mô tả là tác động của lực hấp dẫn (như chuyển động của các hành tinh quanh Mặt Trời) thì lại được xem xét như là chuyển động theo [[quán tính]] trong không thời gian cong.
+Vật chất, theo [[thuyết tương đối rộng]], có [[quan hệ hữu cơ]] - [[quan hệ biện chứng|biện chứng]] với [[không-thời gian]]. Cụ thể sự có mặt của vật chất gây ra độ cong của không thời gian và độ cong của không thời gian ảnh hưởng đến [[chuyển động tự do]] của vật chất. Không thời gian cong có những tính chất hình học đặc biệt được nghiên cứu trong [[hình học phi Euclid]]e. Trong lý thuyết tương đối rộng, lực hấp dẫn được thay bằng hình dáng của không thời gian. Các hiện tượng mà cơ học cổ điển mô tả là tác động của lực hấp dẫn (như chuyển động của các hành tinh quanh Mặt Trời) thì lại được xem xét như là chuyển động theo [[quán tính]] trong không thời gian cong.
-[[Tập tin:Geodesiques.png|nhỏ|phải|300px|Trong lý thuyết tương đối rộng, các [[khối lượng]] làm cong không gian xung quanh nó. Hệ quả của sự cong này tạo ra [[lực quán tính]], giống như hệ quả của hai vật thể hút nhau bằng [[lực hấp dẫn]].]]
+[[Tập tin:Geodesiques.png|nhỏ|phải|300px|Trong lý thuyết tương đối rộng, các [[khối lượng]] làm cong không gian xung quanh nó. Hệ quả của sự cong này tạo ra [[lực quán tính]], giống như hệ quả của hai vật thể hút nhau bằng [[tương tác hấp dẫn|lực hấp dẫn]].]]
 == Vật chất tối ==
 {{bài chính|Vật chất tối}}
-[[Tập tin:thanhphanvutru.png|nhỏ|phải|200px|Hình dung về tỷ lệ thành phần vũ trụ: [[năng lượng tối]] 73%, '''vật chất tối''' 23%, khí [[Hidro]], [[Heli]] tự do, các [[sao]], [[neutrino]], thành phần chất rắn và các phần còn lại 4%]]
+[[Tập tin:thanhphanvutru.png|nhỏ|phải|200px|Hình dung về tỷ lệ thành phần vũ trụ: [[năng lượng tối]] 73%, '''vật chất tối''' 23%, khí [[Hiđrô|Hidro]], [[Heli]] tự do, các [[sao]], [[neutrino]], thành phần chất rắn và các phần còn lại 4%]]
 Vật chất tối là phần vật chất mà con người chưa thể quan sát, cân đo được mà chỉ biết đến nó thông qua tác động tới những vật thể khác.
@@ Dòng 45: / Dòng 45: @@
 == Phản vật chất ==
 {{bài chính|Phản vật chất}}
-Phản vật chất cũng là vật chất, nhưng cấu thành bởi các [[phản hạt]]... Năm [[1928]], trong khi nghên cứu kết hợp [[thuyết lượng tử]] vào trong [[thuyết tương đối rộng]] của [[Albert Einstein]], [[Paul Dirac]] đã phát hiện ra rằng các tính toán không phản đối chuyện tồn tại các hạt cơ bản đặc biệt, có hầu hết mọi đặc tính cơ bản như các hạt cơ bản thông thường, nhưng mang điện tích trái dấu. Từ đó hình thành nên giả thiết tồn tại các hạt phản vật chất. Theo tính toán, nếu một hạt phản vật chất gặp (tương tác) hạt vật chất tương ứng, chúng sẽ nổ tung và tỏa ra 1 năng lượng rất lớn, theo [[phương trình Einstein.]]
+Phản vật chất cũng là vật chất, nhưng cấu thành bởi các [[phản hạt]]... Năm [[1928]], trong khi nghên cứu kết hợp [[cơ học lượng tử|thuyết lượng tử]] vào trong [[thuyết tương đối rộng]] của [[Albert Einstein]], [[Paul Dirac]] đã phát hiện ra rằng các tính toán không phản đối chuyện tồn tại các hạt cơ bản đặc biệt, có hầu hết mọi đặc tính cơ bản như các hạt cơ bản thông thường, nhưng mang điện tích trái dấu. Từ đó hình thành nên giả thiết tồn tại các hạt phản vật chất. Theo tính toán, nếu một hạt phản vật chất gặp (tương tác) hạt vật chất tương ứng, chúng sẽ nổ tung và tỏa ra 1 năng lượng rất lớn, theo [[phương trình Einstein.]]
 == Xem thêm ==
@@ Dòng 51: / Dòng 51: @@
 * [[Phản vật chất]]
 * [[Vật lý hạt]]
-* [[Lý thuyết tương đối]]
+* [[Thuyết tương đối|Lý thuyết tương đối]]
 * [[Cơ học cổ điển]]
 * [[Vật chất suy biến]]

x t s Các ngành của vật lý học
Phạm vi	Vật lý ứng dụng Vật lý thực nghiệm Vật lý lý thuyết
Năng lượng, Chuyển động	Cơ học cổ điển Cơ học Lagrange Cơ học Hamilton Cơ học môi trường liên tục Cơ học thiên thể Cơ học thống kê Nhiệt động lực học Cơ học chất lưu Cơ học lượng tử
Sóng và Trường	Trường hấp dẫn Trường điện từ Lý thuyết trường lượng tử Thuyết tương đối Thuyết tương đối hẹp Thuyết tương đối rộng
Khoa học vật lý và Toán học	Vật lý máy gia tốc Âm học Vật lý thiên văn Vật lý Mặt Trời Vật lý thiên văn hạt nhân Vật lý không gian Vật lý sao Vật lý nguyên tử, phân tử, và quang học Hóa lý Vật lý tính toán Vật lý vật chất ngưng tụ Vật lý chất rắn Vật lý kỹ thuật số Vật lý kỹ thuật Vật lý vật liệu Vật lý toán Vật lý hạt nhân Quang học Quang học phi tuyến Quang học lượng tử Vật lý hạt Vật lý hạt thiên văn Phenomenology Plasma Vật lý polymer Vật lý thống kê
Vật lý / Sinh học / Địa chất học / Kinh tế học	Lý sinh học Cơ học sinh học Vật lý y khoa Vật lý thần kinh Vật lý nông học Vật lý đất Vật lý khí quyển Vật lý đám mây Vật lý kinh tế Vật lý xã hội Địa vật lý Tâm vật lý học