पदार्थ की अवस्थाओं की सूची

पदार्थ की अवस्थाओं को दाब और तापमान जैसे बाहरी कारकों से जुड़े पदार्थ के गुणों में परिवर्तन से अलग किया जाता है।अवस्थाओं को प्रायः उन गुणों में से एक में एक विभेद से अलग किया जाता है: उदाहरण के लिए, बर्फ का तापमान बढ़ाने से 0 डिग्री सेल्सियस पर एक अंतर उत्पन्न होता है, क्योंकि ऊर्जा तापमान में वृद्धि के अतिरिक्त एक चरण संक्रमण में जाती है। पदार्थ की तीन अवस्थाएँ ठोस, तरल और गैस हैं। 20वीं शताब्दी में,यद्यपि पदार्थ के अधिक असाधारण गुणों की समझ में वृद्धि के परिणामस्वरूप पदार्थ की कई अतिरिक्त अवस्थाओं की पहचान हुई, जिनमें से कोई भी सामान्य परिस्थितियों में नहीं देखी गई

चिरप्रतिष्ठित अवस्थाएँ

• ठोस: एक ठोस एक बर्तन के बिना एक निश्चित आकार और आयतन रखता है। कण एक दूसरे के बहुत समीप होते हैं।
  • अनाकार ठोस: एक ठोस जिसमें परमाणुओं की स्थिति का कोई दूर-श्रेणी का क्रम नहीं होता है।
  • क्रिस्टलीय ठोस: एक ठोस जिसमें परमाणु, अणु या आयन नियमित क्रम में स्थित होते हैं।
  • प्लास्टिक क्रिस्टल: लंबी दूरी की स्थितीय क्रम के साथ एक आणविक ठोस लेकिन घूर्णी स्वतंत्रता को बनाए रखने वाले घटक अणुओं के साथ स्थित होते है।
  • क्वासिक क्रिस्टल: एक ठोस जिसमें परमाणुओं की स्थिति में लंबी दूरी का क्रम होता है, लेकिन यह दोहराव वाले क्रम में नहीं होता है।
• तरल पदार्थ: प्रायः गैर-संपीड़ित तरल पदार्थ अपने बर्तन के आकार के अनुरूप होने में सक्षम होते है लेकिन यह दाब से स्वतंत्र (लगभग) स्थिर आयतन बनाए रखता है।
  • तरल क्रिस्टल: तरल और क्रिस्टल के बीच मध्यवर्ती गुण होते है।प्रायः यह एक तरल की तरह प्रवाह करने में सक्षम लेकिन लंबी दूरी के क्रम को प्रदर्शित करता है।
• गैस: एक संपीड़ित तरल पदार्थ है। कोई गैस न केवल अपने पात्र का आकार ले लेगी बल्कि यह पात्र को भरने के लिए उसका विस्तार भी करेगी।

आधुनिक अवस्थाएँ

• प्लाज्मा: मुक्त आवेशित कण, प्रायः समान संख्या में, जैसे आयन और इलेक्ट्रॉन। गैसों के विपरीत, प्लाज्मा चुंबकीय क्षेत्र और विद्युत धाराओं को स्वयं उत्पन्न कर सकता है और विद्युत चुम्बकीय बलों को दृढ़ता से और सामूहिक रूप से अभिक्रिया प्रदान कर सकता है। प्लाज्मा पृथ्वी पर बहुत ही असामान्य है (आयनमंडल को छोड़कर), यद्यपि यह ब्रह्मांड में पदार्थ की सबसे साधारण अवस्था है।
• सुपरक्रिटिकल तरल पदार्थ: पर्याप्त उच्च तापमान और दाब पर, तरल और गैस के बीच का अंतर समाप्त हो जाता है।
• अपह्रासित पदार्थ: पाउली अपवर्जन सिद्धांत द्वारा समर्थित बहुत उच्च दाब में पदार्थ।
  • इलेक्ट्रॉन-अपह्रासित पदार्थ: सफेद बौने सितारों के अंदर पाया जाता है। इलेक्ट्रॉन परमाणुओं से बंधे रहते हैं लेकिन आसन्न परमाणुओं में स्थानांतरित हो सकते हैं
  • न्यूट्रॉन-अपह्रासित पदार्थ: न्यूट्रॉन सितारों में पाया जाता है। यह विशाल गुरुत्वाकर्षण दाब वाले परमाणुओं को इतनी मजबूती से संकुचित करता है कि इलेक्ट्रॉनों को उलटा बीटा क्षय के माध्यम से प्रोटॉन के साथ संयोजन करने के लिए प्रेरित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप न्यूट्रॉन का एक अत्यधिक सघन समूह होता है।(प्रायः एक परमाणु नाभिक के बाहर मुक्त न्यूट्रॉन केवल पंद्रह मिनट के आधे जीवन के साथ क्षय हो जाएगा, लेकिन एक न्यूट्रॉन तारे में, जैसा कि एक परमाणु के नाभिक में होता है, अन्य प्रभाव न्यूट्रॉन को स्थिर करते हैं।)
  • असामान्य द्रव्य : एक प्रकार का क्वार्क पदार्थ जो टोलमैन-ओपेनहाइमर-वोल्कॉफ़ सीमा (लगभग 2-3 सौर द्रव्यमान) के समीप कुछ न्यूट्रॉन सितारों के अंदर उपस्थित हो सकता है। एक बार बनने के बाद कम ऊर्जा वाली अवस्थाओं में स्थिर हो सकता है।
  • क्वांटम स्पिन हॉल अवस्था: एक सैद्धांतिक चरण जो इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास का मार्ग प्रशस्त कर सकता है जो कम ऊर्जा का प्रसार करते हैं और कम गर्मी उत्पन्न करता हैं। यह पदार्थ की क्वांटम हॉल अवस्था की व्युत्पत्ति है।
• बोस-आइंस्टीन घनीभूत: एक चरण जिसमें बड़ी संख्या में बोसोन सभी एक ही क्वांटम अवस्था में रहते हैं, वास्तव में ये एक एकल तरंग/कण बन जाते हैं। यह एक कम-ऊर्जा चरण है जो केवल प्रयोगशाला स्थितियों और बहुत कम तापमान पर ही बन सकता है। यह शून्य केल्विन, या पूर्ण शून्य के करीब होना चाहिए। सत्येंद्र नाथ बोस और अल्बर्ट आइंस्टीन ने 1920 के दशक में इस तरह की अवस्था के अस्तित्व की भविष्यवाणी की थी, लेकिन 1995 तक एरिक कॉर्नेल और कार्ल वीमन द्वारा इसका पालन नहीं किया गया था।
• फर्मियोनिक कंडेनसेट: बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट के समान लेकिन फर्मिऑन से बना है, जिसे फर्मी-डिराक कंडेनसेट भी कहा जाता है। पाउली अपवर्जन सिद्धांत फ़र्मियन को एक ही क्वांटम स्थिति में प्रवेश करने से रोकता है, लेकिन फ़र्मियन की एक जोड़ी एक दूसरे से बंधी हो सकती है और एक बोसोन की तरह व्यवहार कर सकती है, और दो या दो से अधिक ऐसे जोड़े बिना किसी प्रतिबंध के दिए गए कुल गति की क्वांटम अवस्थाओं पर आधिपत्य कर सकते हैं।
• अतिसंवाहकता: विशिष्ट महत्वपूर्ण तापमान से नीचे ठंडा होने पर कुछ सामग्रियों में बिल्कुल शून्य विद्युत प्रतिरोध और चुंबकीय क्षेत्रों के निष्कासन की घटनाउत्पन्न होती है। अतिचालकता कई मौलिक धातुओं की निचली अवस्था है।
• अति तरल: चरम तापमान पर कुछ क्रायोजेनिक तरल पदार्थों द्वारा प्राप्त एक चरण जिस पर वे बिना घर्षण के बहने में सक्षम हो जाते हैं। एक अति तरल एक खुले बर्तन के किनारे और बाहर की तरफ बह सकता है। एक चक्रीय बर्तन में एक अति तरलर खने से परिमाणित भंवर बनेंगे।
• अति ठोस : अति तरल के समान, अति ठोस बिना घर्षण के चल सकता है लेकिन एक कठोर आकार बनाए रखता है।।
• क्वांटम चक्रण तरल : क्वांटम चक्रण की क्रिया की एक प्रणाली में एक अव्यवस्थित स्थिति जो अन्य अव्यवस्थित अवस्थाओं के विपरीत बहुत कम तापमान पर अपने विकार को बनाये रखती है।
• स्ट्रिंग-नेट तरल: इस अवस्था में परमाणुओं में तरल की तरह अस्थिर व्यवस्था होती है, लेकिन फिर भी ठोस की तरह समग्र क्रम में सुसंगत होते हैं।
• समय क्रिस्टल: पदार्थ की एक अवस्था जहां कोई वस्तु अपनी सबसे कम ऊर्जा अवस्था में भी गति कर सकती है।
• रिडबर्ग पोलरॉन: पदार्थ की एक अवस्था जो केवल अति-निम्न तापमान पर उपस्थित हो सकती है और इसमें परमाणुओं के अंदर परमाणु होते हैं।
• काली अति आयनिक बर्फ: पदार्थ की एक अवस्था जो सुपर लेज़रों द्वारा उत्तेजित होने पर बहुत उच्च दाब में उपस्थित हो सकती है।

उच्च ऊर्जा अवस्था

• क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा: एक चरण जिसमें क्वार्क मुक्त हो जाते हैं और स्वतंत्र रूप से चलने में सक्षम होते हैं (कणों में स्थायी रूप से बंधे रहने के अतिरिक्त या क्वांटम लॉक में एक दूसरे से बंधे होते हैं, जहां बल लगाने से ऊर्जा जुड़ती है और अंततः एक अन्य क्वार्क में जम जाती है) एक महासागर में ग्लून्स (उपपरमाण्विक कण जो क्वार्क को एक साथ बांधने वाली मजबूत शक्ति को संचारित करते हैं)। कण त्वरक, या संभवतः न्यूट्रॉन सितारों के अंदर संक्षिप्त रूप से प्राप्य हो सकता है।
• बिग बैंग के बाद 10−35 सेकंड तक, ब्रह्मांड का ऊर्जा घनत्व इतना अधिक था कि प्रकृति के चार बल - मजबूत, कमजोर, विद्युत चुम्बकीय और गुरुत्वाकर्षण को एक ही बल में एकीकृत माना जाता है। इस समय पदार्थ की स्थिति अज्ञात है। जैसे-जैसे ब्रह्मांड का विस्तार हुआ, तापमान और घनत्व कम होता गया और गुरुत्वाकर्षण बल अलग होता गया, इस प्रक्रिया को सममिति विखंडन कहा जाता है।

यह भी देखें

• इलेक्ट्रॉन चौगुनी