Más allá de los estados clásicos de la materia, ¿cuáles son los estados modernos de la materia?
Plasma: Partículas cargadas libres, normalmente en igual número, como iones y electrones. A diferencia de los gases, el plasma puede autogenerar campos magnéticos y corrientes eléctricas y responder fuerte y colectivamente a las fuerzas electromagnéticas. El plasma es muy poco común en la Tierra (salvo en la ionosfera), aunque es el estado de la materia más común en el universo.
Fluido supercrítico: A temperaturas y presiones suficientemente elevadas, desaparece la distinción entre líquido y gas.
Materia degenerada: materia sometida a presiones muy elevadas, respaldada por el principio de exclusión de Pauli.
Materia degenerada por electrones: se encuentra en el interior de las estrellas enanas blancas. Los electrones permanecen ligados a los átomos, pero pueden transferirse a los átomos adyacentes.
Materia degenerada en neutrones: se encuentra en las estrellas de neutrones. La enorme presión gravitatoria comprime los átomos con tanta fuerza que los electrones se ven obligados a combinarse con protones mediante la desintegración beta inversa, lo que da lugar a un conglomerado superdenso de neutrones. (Normalmente, los neutrones libres fuera de un núcleo atómico se desintegran con una vida media de algo menos de quince minutos, pero en una estrella de neutrones, al igual que en el núcleo de un átomo, otros efectos estabilizan los neutrones).
Materia extraña: Un tipo de materia de quarks que puede existir en el interior de algunas estrellas de neutrones cercanas al límite Tolman-Oppenheimer-Volkoff (aproximadamente 2-3 masas solares). Puede ser estable en estados energéticos más bajos una vez formada.
Estado Hall cuántico de espín: una fase teórica que puede allanar el camino para desarrollar dispositivos electrónicos que disipen menos energía y generen menos calor. Es una derivación del estado Hall cuántico de la materia.
Condensado de Bose-Einstein: fase en la que un gran número de bosones habitan todos en el mismo estado cuántico, convirtiéndose de hecho en una sola onda/partícula. Se trata de una fase de baja energía que sólo puede formarse en condiciones de laboratorio y a temperaturas muy bajas. Debe ser cercana a cero kelvin, o cero absoluto. Satyendra Nath Bose y Albert Einstein predijeron la existencia de dicho estado en la década de 1920, pero no fue observado hasta 1995 por Eric Cornell y Carl Wieman.
Condensado fermiónico: Similar al condensado de Bose-Einstein pero compuesto por fermiones, también conocido como condensado Fermi-Dirac. El principio de exclusión de Pauli impide que los fermiones entren en el mismo estado cuántico, pero un par de fermiones puede comportarse como un bosón, y múltiples pares de este tipo pueden entonces entrar en el mismo estado cuántico sin restricciones.
Superconductividad: es un fenómeno de resistencia eléctrica exactamente nula y expulsión de campos magnéticos que se produce en ciertos materiales cuando se enfrían por debajo de una temperatura crítica característica. La superconductividad es el estado básico de muchos metales elementales.
Superfluido: Fase alcanzada por algunos líquidos criogénicos a una temperatura extrema en la que se vuelven capaces de fluir sin fricción. Un superfluido puede fluir por el lateral de un recipiente abierto y por el exterior. Si se coloca un superfluido en un recipiente que gira, se producirán vórtices cuantizados.
Supersólido: similar a un superfluido, un supersólido puede moverse sin fricción, pero conserva una forma rígida.
Líquido cuántico de espín: Un estado desordenado en un sistema de espines cuánticos interactuantes que conserva su desorden a temperaturas poco profundas, a diferencia de otros estados desordenados.
Líquido de red de cuerdas: Los átomos en este estado tienen disposiciones inestables, como un líquido, pero siguen siendo coherentes en el patrón general, como un sólido.
Cristales de tiempo: Estado de la materia en el que un objeto puede tener movimiento incluso en su estado de energía más bajo.
Polaron de Rydberg: Estado de la materia que sólo puede existir a temperaturas ultrabajas y está formado por átomos dentro de átomos.
Hielo superiónico negro: Un estado de la materia que puede existir a muy alta presión mientras es excitado por superláseres.
1. El plasma: El plasma es el estado de la materia más común en el universo, pero no es frecuente encontrarlo en la Tierra. Este estado de la materia está formado por partículas cargadas libres, como iones y electrones. Sin embargo, al igual que el estado gaseoso, puede generar un campo magnético.
2. Fluido supercrítico: Materia que carece de una distinción clara entre ser un gas y un líquido. Este estado se encuentra a altas temperaturas y presiones.
3. Materia degenerativa: Estado altamente denso de la materia debido a presiones muy elevadas. Este estado de la materia se encuentra de forma natural en las estrellas en sus estados evolutivos finales.
4. Condensado de Bose-Einstein: Una fase de la materia en la que un gran número de bosones habitan todos en el mismo estado cuántico. Esta fase requiere temperaturas cercanas al cero absoluto de un gas de muy baja densidad.
5. Condensado fermiónico: Similar al condensado de Bose-Einstein, excepto que con fermiones en lugar de bosones.
6. Superconductividad: Ciertos materiales elementales pueden alcanzar un estado básico de superconductividad en el que no hay resistencia eléctrica y los campos de flujo magnético son expulsados. Mientras que la mayoría de los conductores presentan una resistencia reducida a medida que disminuye la temperatura, los superconductores alcanzan bruscamente una resistencia nula a una determinada temperatura crítica.
7. Superfluido: Algunos fluidos pueden entrar en este estado de la materia en el que, a temperaturas extremadamente bajas, llegan a ser capaces de fluir sin fricción.
8. Supersólido: Similar a un superfluido, salvo que puede moverse sin fricción en una forma rígida y sólida.
9. Líquido cuántico de espín: Estado de la materia que se encuentra en ciertos materiales relacionados con el espín cuántico. En la mayoría de los materiales magnéticos, los espines tienden a formar patrones basados en cómo interactúan con otros espines vecinos. En un líquido de espín cuántico, sin embargo, permanecen en un estado desordenado, sin formar nunca un patrón que le impida alcanzar un estado estable y ordenado.
10. Líquido de red de cuerdas: Los átomos en este estado tienen un patrón general consistente como un sólido, pero su disposición es inestable.
11. Cristales de tiempo: Sistema cuántico de partículas que presenta un movimiento no cinético de las partículas en su estado de menor energía.
12. Polaron de Rydberg: Estado exótico de la materia creado a bajas temperaturas en el que un átomo muy grande contiene otros átomos ordinarios entre el núcleo y los electrones.
13. Hielo superiónico negro: Esta materia es una fase del agua que existe a presiones y temperaturas extremadamente altas.