تتنوع أشكال وجود المادة وتظهر بعدة حالات معروفة علميًا، كل منها يتميز بخصائص فريدة تحدد سلوك المادة واستجابتها للتغييرات الخارجية. هذه الحالات ليست ثابتة بل يمكن الانتقال بينها بتغيير الظروف الفيزيائية مثل درجة الحرارة والضغط. سنتناول هنا شرحا تفصيليا للحالات الخمس الرئيسية للمادة: الصلبة والسائلة والغازية والمادة البلازما والكواركات الكوندرينية.
الحالة الصلبة
الحالة الصلبة هي حالة تتميز بانخفاض حركية الجزيئات وترتيبها المنظم داخل بنية ثلاثية الأبعاد محكمة. هذا الترتيب يعطي المواد الصلبة خواص معينة كالتماسك والاستقرار والتحدب الشكل الذي يجعلها مقاومة لتغير الشكل تحت الضغط أو القوة الخارجية. الأمثلة الواضحة تشمل المعادن والأحجار والمعكرونة المجففة. عند زيادة الطاقة الحرارية لجسم ما صلب، فإنه ينتقل إلى الحالة السائلة نتيجة تحرر الإلكترونات وإطلاق طاقة محتملة أعلى مما يؤدي لانفتاح الروابط التي تربط الجسيمات بعضها البعض وبالتالي تغيير تركيباته البلورية.
الحالة السائلة
في الحالة السائلة، ترتفع حركة الجزيئات بشكل كبير مقارنة بالحالــة الصلــبة ولكن تبقى مرتبة بطريقة عشوائية أكثر نسبياً؛ فهي تتبع شكل وعاء الاحتواء بينما يحتفظ بمحتواه لعدم القدرة على التحكم بالإلكترونات بحرية كما يحدث بالسائل العادي لكن هناك أمثله استثنائية كتلك الموجودة ضمن النظريات الكموميه والتي تصنف غازات الفوتونيات "Photon gases" بحسب قوانين ستاتسيتيكس بولوتزونيانو وكلاسيكيته المتأصلة ومن خلال دراستها نجد لها خصائص مشتركة مع الغازوليين -مثل المرونة- وهذه الخاصية ذات أهميتها نظرًا لأنها توفر فهم عميق لكيفية عمل الأشياء المصنعة حديثاً كالـLCD وغير ذلك الكثير! بالإضافة لذلك، فإن للسوائل قدر بسيطة جدًا من قابلية الانضغاط ونشاط ذري عالي نسبيًّا وذلك بسبب قوة جاذبية أقل بكثير وكذلك فقدان تماسك القطرات الصغيرة بالمقارنه بجرم سماوي كمثيل الأرض مثلاً... إلخ....
وبعد انتقال المادة إلي حالتها السائلة وقد تم توصيله سابقاً ،سنعرض الآن المحور التالي وهي غالبًا الأكثر شيوعًا وهو مرحلَّةُْ الغازِ .
الحالة الغازية
تمثل الحالة الغازية ارتفاعًا ملحوظًا لحركة الجسيمات وعدم تنظيم مواقع تواجدها وظاهرة تسمى بالتشتت الحراري Thermal Diffusionحيث تمتلئ جميع المسافات الفراغية حول صندوق مغلق بإحدى العينات التجريبية, وهذا يعني بأنّ للجزيء حرية مطلقة فى اتجاه حركتهم واتجاهات تبدلات سرعتهم أيضا لاتوجد حدودٍ فاصلة إذ أنها قابضة جداẬ لن تلتزم بغلاف محدود إلا إن تعرض لصدمات خارجية تؤثر عليه وعلى مساره المستقبلي لذا اعتبر نوع خاص ومتفرد للغاية ليس فقط لشدة تغييراته الداخلية وإنما لما يحمله من إمكانيات هائلة للاستخدامات التطبيقية المُبتكرة والتطوير البحثي الدقيق والحفاظ عليها ضمن ظروف اقرب للاوضاع الطبيعية القريبة للشرطة الكونية العامة للأجرام الفلكيه المدروسة حاليا.
وفي ختام هذا الجزء الاول من المشاركة العلميه المقدم حديثآ سوف نتوجه نحو الخطوات القادمة لاستكشاف المزيد عن الأحوال الأخرى الهامه :
