Matter
શાસ્ત્રીય ભૌતિકશાસ્ત્ર અને સામાન્ય રસાયણશાસ્ત્રમાં, દ્રવ્ય એ કોઈ પણ પદાર્થ છે જે દળ ધરાવે છે અને કદ દ્વારા જગ્યા લે છે. સ્પર્શ કરી શકાય તેવી તમામ રોજિંદી વસ્તુઓ આખરે અણુઓથી બનેલી હોય છે, જે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા ઉપપરમાણ્વિક કણોથી બનેલી હોય છે, અને રોજિંદા તેમજ વૈજ્ઞાનિક ઉપયોગમાં, દ્રવ્યમાં સામાન્ય રીતે અણુઓ અને તેમાંથી બનેલી કોઈપણ વસ્તુ, અને કોઈપણ કણો (અથવા કણોના સંયોજન) નો સમાવેશ થાય છે. જો કે તેમાં ફોટોન જેવા દળહીન કણો અથવા અન્ય ઊર્જાની ઘટનાઓ અથવા પ્રકાશ અથવા ગરમી જેવા તરંગોનો સમાવેશ થતો નથી. દ્રવ્ય વિવિધ અવસ્થામાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે (જેને તબક્કાઓ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે). આમાં ઘન, પ્રવાહી અને વાયુ જેવા શાસ્ત્રીય રોજિંદા તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે-ઉદાહરણ તરીકે પાણી બરફ, પ્રવાહી પાણી અને વાયુયુક્ત વરાળ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે-પરંતુ પ્લાઝ્મા, બોસ-આઈન્સ્ટાઈન કન્ડેન્સેટ્સ, ફર્મિઓનિક કન્ડેન્સેટ્સ અને ક્વાર્ક-ગ્લુઓન પ્લાઝ્મા સહિત અન્ય સ્થિતિઓ શક્ય છે. સામાન્ય રીતે અણુઓને પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનના કેન્દ્ર તરીકે અને ભ્રમણકક્ષામાં ફરતા ઇલેક્ટ્રોનના આસપાસના "વાદળ" તરીકે કલ્પના કરી શકાય છે જે "જગ્યા લે છે". જો કે આ માત્ર કંઈક અંશે સાચું છે, કારણ કે ઉપપરમાણ્વિક કણો અને તેમના ગુણધર્મો તેમની ક્વોન્ટમ પ્રકૃતિ દ્વારા સંચાલિત થાય છે, જેનો અર્થ છે કે તેઓ રોજિંદા પદાર્થો જેમ કાર્ય કરે છે તેમ કાર્ય કરતા નથી-તેઓ તરંગો તેમજ કણોની જેમ કાર્ય કરી શકે છે, અને તેમની પાસે સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત કદ અથવા સ્થિતિ નથી. કણ ભૌતિકશાસ્ત્રના પ્રમાણભૂત નમૂનામાં, દ્રવ્ય એ મૂળભૂત ખ્યાલ નથી કારણ કે અણુઓના પ્રાથમિક ઘટકો ક્વોન્ટમ ઘટકો છે જે શબ્દના કોઈપણ રોજિંદા અર્થમાં અંતર્ગત "કદ" અથવા "કદ" ધરાવતા નથી. બાકાત સિદ્ધાંત અને અન્ય મૂળભૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને કારણે, ફર્મિઓન (ક્વોર્ક, લેપ્ટોન) તરીકે ઓળખાતા કેટલાક "બિંદુ કણો", અને ઘણા સંયોજનો અને અણુઓ, રોજિંદા પરિસ્થિતિઓમાં અન્ય કણોથી અંતર રાખવા માટે અસરકારક રીતે ફરજ પાડવામાં આવે છે; આ દ્રવ્યનો ગુણધર્મ બનાવે છે જે આપણને પદાર્થ તરીકે દેખાય છે જે જગ્યા લે છે. કુદરતી વિજ્ઞાનના મોટાભાગના ઇતિહાસમાં લોકોએ દ્રવ્યની ચોક્કસ પ્રકૃતિનું ચિંતન કર્યું છે. આ વિચાર કે દ્રવ્ય અલગ બિલ્ડિંગ બ્લોક્સથી બનેલું હતું, દ્રવ્યનો કહેવાતા કણ સિદ્ધાંત, પ્રાચીન ગ્રીસ અને પ્રાચીન ભારત બંનેમાં દેખાયો. દ્રવ્યના કણોના સિદ્ધાંતની દરખાસ્ત કરનારા પ્રારંભિક ફિલસૂફોમાં પ્રાચીન ભારતીય ફિલસૂફ કેનેડા (ઇ. સ. પૂ. 6 ઠ્ઠી સદી અથવા પછી), પૂર્વ-સોક્રેટિક ગ્રીક ફિલસૂફ લ્યુસિપસ (ઇ. સ. પૂ. 490) અને પૂર્વ-સોક્રેટિક ગ્રીક ફિલસૂફ ડેમોક્રિટસ (ઇ. સ. પૂ.) નો સમાવેશ થાય છે. સંબંધિત વિભાવનાઓ દળ દ્રવ્ય સાથેની સરખામણીને દળ સાથે ભેળસેળ ન કરવી જોઈએ, કારણ કે આધુનિક ભૌતિકશાસ્ત્રમાં બંને સમાન નથી. દ્રવ્ય એ કોઈપણ 'ભૌતિક પદાર્થ' નું વર્ણન કરતો સામાન્ય શબ્દ છે. તેનાથી વિપરીત, દળ એ પદાર્થ નથી પરંતુ દ્રવ્ય અને અન્ય પદાર્થો અથવા પ્રણાલીઓનો માત્રાત્મક ગુણધર્મ છે; ભૌતિકશાસ્ત્રમાં વિવિધ પ્રકારના દળોને વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે-જેમાં વિશ્રામી દળ, જડત્વીય દળ, સાપેક્ષવાદી દળ, દળ-ઊર્જા સામેલ છે પરંતુ તે મર્યાદિત નથી. દ્રવ્યને શું ગણવું જોઈએ તે અંગે જુદા જુદા મંતવ્યો હોવા છતાં, પદાર્થના જથ્થાની ચોક્કસ વૈજ્ઞાનિક વ્યાખ્યાઓ છે. બીજો તફાવત એ છે કે દ્રવ્યમાં એન્ટિમેટર તરીકે ઓળખાતી "વિરુદ્ધ" હોય છે, પરંતુ દ્રવ્યમાનમાં તેની વિરુદ્ધ કોઈ નથી-જ્યાં સુધી જાણીતું છે ત્યાં સુધી "દ્રવ્યમાન વિરોધી" અથવા નકારાત્મક દ્રવ્યમાન જેવી કોઈ વસ્તુ નથી, જોકે વૈજ્ઞાનિકો આ ખ્યાલની ચર્ચા કરે છે. એન્ટિમેટરમાં સમાન હોય છે (એટલે કે. તેના સામાન્ય દ્રવ્ય પ્રતિરૂપ તરીકે હકારાત્મક) સામૂહિક ગુણધર્મ. વિજ્ઞાનના વિવિધ ક્ષેત્રો દ્રવ્ય શબ્દનો ઉપયોગ અલગ અલગ અને કેટલીકવાર અસંગત રીતે કરે છે. આમાંની કેટલીક રીતો છૂટક ઐતિહાસિક અર્થો પર આધારિત છે, તે સમયથી જ્યારે દ્રવ્યના જથ્થાથી સમૂહને અલગ પાડવાનું કોઈ કારણ નહોતું. જેમ કે, "દ્રવ્ય" શબ્દનો કોઈ એક સાર્વત્રિક રીતે સંમત વૈજ્ઞાનિક અર્થ નથી. વૈજ્ઞાનિક રીતે, "દળ" શબ્દ સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત છે, પરંતુ "દ્રવ્ય" ને ઘણી રીતે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે. કેટલીકવાર ભૌતિકશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં "દ્રવ્ય" ને ફક્ત એવા કણો સાથે સરખાવવામાં આવે છે જે આરામ દળ (એટલે કે, જે પ્રકાશની ઝડપે મુસાફરી કરી શકતા નથી) દર્શાવે છે, જેમ કે ક્વોર્ક અને લેપ્ટોન. જો કે, ભૌતિકશાસ્ત્ર અને રસાયણશાસ્ત્ર બંનેમાં, દ્રવ્ય તરંગ જેવા અને કણ જેવા ગુણધર્મો દર્શાવે છે, કહેવાતા તરંગ-કણ દ્વૈતતા. રાસાયણિક પદાર્થ સાથે સંબંધ પરમાણુઓ પર આધારિત વ્યાખ્યા "દ્રવ્ય" ની તેની ભૌતિક અને રાસાયણિક રચના પર આધારિત વ્યાખ્યા છેઃ દ્રવ્ય અણુઓથી બનેલું છે. આવા અણુ દ્રવ્યને કેટલીકવાર સામાન્ય દ્રવ્ય પણ કહેવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લિક એસિડ પરમાણુઓ (ડીએનએ) આ વ્યાખ્યા હેઠળ દ્રવ્ય છે કારણ કે તેઓ અણુઓથી બનેલા છે. આ વ્યાખ્યાને ચાર્જ પરમાણુઓ અને અણુઓનો સમાવેશ કરવા માટે વિસ્તૃત કરી શકાય છે, જેથી પ્લાઝમા (આયનોના વાયુઓ) અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ (આયનીય ઉકેલો) નો સમાવેશ થાય, જે દેખીતી રીતે અણુની વ્યાખ્યામાં શામેલ નથી. વૈકલ્પિક રીતે, પ્રોટોન, ન્યુટ્રોન અને ઇલેક્ટ્રોનની વ્યાખ્યા અપનાવી શકાય છે. પ્રોટોન, ન્યુટ્રોન અને ઇલેક્ટ્રોન પર આધારિત "દ્રવ્ય" ની વ્યાખ્યા અણુઓ અને અણુઓ કરતાં વધુ સૂક્ષ્મ પ્રમાણની વ્યાખ્યા છેઃ દ્રવ્ય એ પરમાણુઓ અને અણુઓથી બનેલું છે, જેનો અર્થ થાય છે હકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરેલા પ્રોટોન, તટસ્થ ન્યુટ્રોન અને નકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરેલા ઇલેક્ટ્રોનથી બનેલું કંઈપણ. આ વ્યાખ્યા અણુઓ અને અણુઓથી આગળ વધે છે, જો કે, આ બિલ્ડિંગ બ્લોક્સમાંથી બનેલા પદાર્થોનો સમાવેશ કરવા માટે કે જે ફક્ત અણુઓ અથવા અણુઓ નથી, ઉદાહરણ તરીકે જૂના કેથોડ રે ટ્યુબ ટેલિવિઝનમાં ઇલેક્ટ્રોન બીમ, અથવા સફેદ દ્વાર્ફ દ્રવ્ય-સામાન્ય રીતે, ડીજનરેટ ઇલેક્ટ્રોનના સમુદ્રમાં કાર્બન અને ઓક્સિજન ન્યુક્લિયસ. સૂક્ષ્મ સ્તરે, પ્રોટોન, ન્યુટ્રોન અને ઇલેક્ટ્રોન જેવા દ્રવ્યના ઘટક "કણો" ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના નિયમોનું પાલન કરે છે અને તરંગ-કણ દ્વૈતતા દર્શાવે છે. વધુ ઊંડા સ્તરે, પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન ક્વાર્ક અને બળ ક્ષેત્રો (ગ્લુઓન) થી બનેલા હોય છે જે તેમને એક સાથે જોડે છે, જે આગામી વ્યાખ્યા તરફ દોરી જાય છે. ઉપરની ચર્ચામાં જોવામાં આવ્યું છે તેમ, જેને "સામાન્ય દ્રવ્ય" કહી શકાય તેની ઘણી પ્રારંભિક વ્યાખ્યાઓ તેની રચના અથવા "બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ" પર આધારિત હતી. પ્રાથમિક કણોના સ્કેલ પર, આ પરંપરાને અનુસરતી વ્યાખ્યાને આ રીતે કહી શકાયઃ "સામાન્ય દ્રવ્ય એ બધું છે જે કવાર્ક અને લેપ્ટોનથી બનેલું છે", અથવા "સામાન્ય દ્રવ્ય એ બધું છે જે એન્ટિક્વાર્ક અને એન્ટીલેપ્ટોન સિવાય કોઈપણ પ્રાથમિક ફર્મિઓનથી બનેલું છે". આ ફોર્મ્યુલેશન વચ્ચેનું જોડાણ નીચે મુજબ છે. લેપ્ટોન (સૌથી પ્રસિદ્ધ ઇલેક્ટ્રોન છે), અને ક્વોર્ક (જેમાંથી પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન જેવા બેરોન બને છે) પરમાણુ બનાવવા માટે ભેગા થાય છે, જે બદલામાં અણુ બનાવે છે. કારણ કે અણુઓ અને અણુઓને દ્રવ્ય કહેવામાં આવે છે, તેથી આ વ્યાખ્યાને આ રીતે રજૂ કરવી સ્વાભાવિક છેઃ "સામાન્ય દ્રવ્ય એ એવી કોઈ પણ વસ્તુ છે જે અણુઓ અને અણુઓથી બનેલી હોય તેવી જ વસ્તુઓથી બનેલી હોય છે". (જો કે, નોંધ લો કે કોઈ પણ વ્યક્તિ આ બિલ્ડિંગ બ્લોક્સમાંથી એવા પદાર્થો પણ બનાવી શકે છે જે અણુઓ અથવા અણુઓ નથી.) પછી, કારણ કે ઇલેક્ટ્રોન લેપ્ટોન છે, અને પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન કવાર્કથી બનેલા છે, આ વ્યાખ્યા બદલામાં દ્રવ્યની વ્યાખ્યા "કવાર્ક અને લેપ્ટોન" તરીકે તરફ દોરી જાય છે, જે ચાર પ્રકારના પ્રાથમિક ફર્મિઓનમાંથી બે છે (અન્ય બે એન્ટિક્વાર્ક અને એન્ટીલેપ્ટોન છે, જેને પછીથી વર્ણવ્યા મુજબ એન્ટિમેટર ગણી શકાય). કેરીથર્સ અને ગ્રેનિસ જણાવે છેઃ "સામાન્ય દ્રવ્ય સંપૂર્ણપણે પ્રથમ પેઢીના કણો, એટલે કે [ઉપર] અને [નીચે] કવાર્ક, વત્તા ઇલેક્ટ્રોન અને તેના ન્યુટ્રિનોથી બનેલું છે". (ઉચ્ચ પેઢીના કણો ઝડપથી પ્રથમ પેઢીના કણોમાં ક્ષીણ થાય છે, અને આમ સામાન્ય રીતે જોવા મળતા નથી.) સામાન્ય દ્રવ્યની આ વ્યાખ્યા પહેલા દેખાય છે તેના કરતાં વધુ સૂક્ષ્મ છે. સામાન્ય દ્રવ્ય (લેપ્ટોન અને ક્વોર્ક) બનાવતા તમામ કણો પ્રાથમિક ફર્મિઓન છે, જ્યારે તમામ બળ વાહક પ્રાથમિક બોસોન છે. ડબલ્યુ અને ઝેડ બોસન્સ કે જે નબળા બળની મધ્યસ્થી કરે છે તે ક્વોર્ક અથવા લેપ્ટોનથી બનેલા નથી, અને તેથી તે સામાન્ય દ્રવ્ય નથી, ભલે તેઓ દળ ધરાવતા હોય. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, દળ એવી કોઈ વસ્તુ નથી જે સામાન્ય દ્રવ્ય માટે વિશિષ્ટ હોય. સામાન્ય દ્રવ્યની ક્વાર્ક-લેપ્ટોન વ્યાખ્યા, જોકે, માત્ર દ્રવ્યના પ્રાથમિક નિર્માણ ખંડોને જ ઓળખતી નથી, પરંતુ તેમાં ઘટકો (અણુઓ અને અણુઓ, ઉદાહરણ તરીકે) માંથી બનેલા સંયોજનોનો પણ સમાવેશ થાય છે. આવા સંયોજનોમાં ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઊર્જા હોય છે જે ઘટકોને એકસાથે રાખે છે, અને સંયુક્તના જથ્થાના મોટા ભાગની રચના કરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, મોટા પ્રમાણમાં અણુનું દળ એ તેના ઘટક પ્રોટોન, ન્યુટ્રોન અને ઇલેક્ટ્રોનના દળોનો સરવાળો છે. જો કે, વધુ ઊંડાણમાં ખોદકામ કરતા, પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન ગ્લુઓન ક્ષેત્રો દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા ક્વાર્કથી બનેલા હોય છે (જુઓ ક્વોન્ટમ ક્રોમોડાયનેમિક્સની ગતિશીલતા) અને આ ગ્લુઓન ક્ષેત્રો હૅડ્રોનના જથ્થામાં નોંધપાત્ર યોગદાન આપે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, સામાન્ય દ્રવ્યના "દળ" નું જે બનેલું છે તે પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની અંદર ક્વાર્કની બંધનકર્તા ઊર્જાને કારણે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ન્યુક્લિયોનમાં ત્રણ ક્વાર્કના દળનો સરવાળો આશરે છે, જે ન્યુક્લિયોનના દળ (આશરે) ની સરખામણીમાં ઓછો છે. મુખ્ય બાબત એ છે કે રોજિંદા પદાર્થોનો મોટાભાગનો જથ્થો તેના પ્રાથમિક ઘટકોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઊર્જામાંથી આવે છે. પ્રમાણભૂત નમૂના જૂથો દ્રવ્ય કણોને ત્રણ પેઢીઓમાં વિભાજિત કરે છે, જ્યાં દરેક પેઢીમાં બે ક્વોર્ક અને બે લેપ્ટોન હોય છે. પ્રથમ પેઢી ઉપર અને નીચે ક્વોર્ક, ઇલેક્ટ્રોન અને ઇલેક્ટ્રોન ન્યુટ્રિનો છે; બીજી પેઢીમાં આકર્ષણ અને વિચિત્ર ક્વોર્ક, મ્યુઓન અને મ્યુઓન ન્યુટ્રિનો છે; ત્રીજી પેઢીમાં ઉપર અને નીચેના ક્વોર્ક અને ટાઉ અને ટાઉ ન્યુટ્રિનો છે. આનું સૌથી સ્વાભાવિક સમજૂતી એ હશે કે ઉચ્ચ પેઢીના ક્વોર્ક અને લેપ્ટોન પ્રથમ પેઢીના ઉત્તેજિત અવસ્થાઓ છે. જો આવું થાય, તો તેનો અર્થ એ થશે કે ક્વોર્ક અને લેપ્ટોન પ્રાથમિક કણોને બદલે સંયુક્ત કણો છે. દ્રવ્યની આ ક્વાર્ક-લેપ્ટોન વ્યાખ્યા પણ "(ચોખ્ખા) દ્રવ્યના સંરક્ષણ" કાયદા તરીકે વર્ણવી શકાય તે તરફ દોરી જાય છે-જેની પાછળથી ચર્ચા કરવામાં આવી છે. વૈકલ્પિક રીતે, દ્રવ્યના સામૂહિક-કદ-અવકાશ ખ્યાલ પર પાછા ફરી શકાય છે, જે આગામી વ્યાખ્યા તરફ દોરી જાય છે, જેમાં દ્રવ્યના પેટા વર્ગ તરીકે એન્ટિમેટરનો સમાવેશ થાય છે. પ્રાથમિક ફર્મિઓન (દળ, કદ અને અવકાશ) પર આધારિત દ્રવ્યની સામાન્ય અથવા પરંપરાગત વ્યાખ્યા એ છે કે "દ્રવ્યમાન અને કદ (જગ્યા ધરાવે છે) ધરાવતી કોઈપણ વસ્તુ". ઉદાહરણ તરીકે, કાર દ્રવ્યની બનેલી હોવાનું કહેવાય છે, કારણ કે તેમાં દળ અને કદ (જગ્યા ધરાવે છે) હોય છે. દ્રવ્ય અવકાશ પર કબજો કરે છે તે અવલોકન પ્રાચીનકાળ સુધી જાય છે. જો કે, દ્રવ્ય શા માટે જગ્યા રોકે છે તેનું સમજૂતી તાજેતરની છે, અને પૌલી બાકાત સિદ્ધાંતમાં વર્ણવેલ ઘટનાનું પરિણામ હોવાની દલીલ કરવામાં આવે છે, જે ફર્મિઓનને લાગુ પડે છે. બે વિશિષ્ટ ઉદાહરણો જ્યાં બાકાત સિદ્ધાંત સ્પષ્ટપણે પદાર્થને અવકાશના કબજા સાથે સંબંધિત કરે છે તે છે સફેદ દ્વાર્ફ તારાઓ અને ન્યુટ્રોન તારાઓ, જેની નીચે વધુ ચર્ચા કરવામાં આવી છે. આમ, દ્રવ્યને પ્રાથમિક ફર્મિઓનથી બનેલી દરેક વસ્તુ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે. જો કે આપણે રોજિંદા જીવનમાં તેમનો સામનો કરતા નથી, તેમ છતાં એન્ટિક્વાર્ક (જેમ કે એન્ટિપ્રોટોન) અને એન્ટીલેપ્ટોન (જેમ કે પોઝિટ્રોન) એ ક્વાર્ક અને લેપ્ટોનના એન્ટિપાર્ટિકલ્સ છે, તે પણ પ્રાથમિક ફર્મિઓન છે, અને આવશ્યકપણે ક્વાર્ક અને લેપ્ટોન જેવા જ ગુણધર્મો ધરાવે છે, જેમાં પૌલી બાકાત સિદ્ધાંતની લાગુ પડતીનો સમાવેશ થાય છે, જે બે કણોને એક જ સમયે (એક જ સ્થિતિમાં) એક જ જગ્યાએ રહેવાથી અટકાવે છે, એટલે કે. દરેક કણ "જગ્યા લે છે" બનાવે છે. આ ચોક્કસ વ્યાખ્યા દ્રવ્યને આ એન્ટિમેટર કણો તેમજ સામાન્ય ક્વાર્ક અને લેપ્ટોનથી બનેલી કોઈપણ વસ્તુનો સમાવેશ કરવા માટે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, અને આમ મેસોન્સથી બનેલી કોઈપણ વસ્તુ, જે ક્વાર્ક અને એન્ટિક્વાર્કથી બનેલા અસ્થિર કણો છે. સામાન્ય સાપેક્ષતા અને બ્રહ્માંડશાસ્ત્રમાં સાપેક્ષતાના સંદર્ભમાં, દળ એ એક યોગાત્મક જથ્થો નથી, એ અર્થમાં કે સિસ્ટમના કુલ બાકીના દળને મેળવવા માટે સિસ્ટમમાં કણોના બાકીના દળોને ઉમેરી શકાતા નથી. આમ, સાપેક્ષવાદમાં સામાન્ય રીતે વધુ સામાન્ય દ્રષ્ટિકોણ એ છે કે તે બાકીના દળોનો સરવાળો નથી, પરંતુ ઊર્જા-ગતિ ટેન્સર છે જે દ્રવ્યની માત્રાને માપે છે. આ ટેન્સર સમગ્ર સિસ્ટમ માટે બાકીનું દળ આપે છે. તેથી "દ્રવ્ય" ને કેટલીકવાર એવી કોઈ પણ વસ્તુ તરીકે ગણવામાં આવે છે જે પ્રણાલીની ઊર્જા-ગતિમાં ફાળો આપે છે, એટલે કે, એવી કોઈ પણ વસ્તુ જે સંપૂર્ણપણે ગુરુત્વાકર્ષણ નથી. આ દ્રષ્ટિકોણ સામાન્ય રીતે બ્રહ્માંડશાસ્ત્ર જેવા સામાન્ય સાપેક્ષતા સાથે સંકળાયેલા ક્ષેત્રોમાં રાખવામાં આવે છે. આ દ્રષ્ટિકોણમાં, પ્રકાશ અને અન્ય દળહીન કણો અને ક્ષેત્રો બધા "દ્રવ્ય" નો ભાગ છે. કણ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, ફર્મિઓન એ કણો છે જે ફર્મિ-ડાયરેક આંકડાનું પાલન કરે છે. ફર્મિઓન પ્રાથમિક હોઈ શકે છે, જેમ કે ઇલેક્ટ્રોન-અથવા સંયુક્ત, જેમ કે પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન. પ્રમાણભૂત મોડેલમાં, બે પ્રકારના પ્રાથમિક ફર્મિઓન છેઃ ક્વોર્ક અને લેપ્ટોન, જેની આગળ ચર્ચા કરવામાં આવી છે. ક્વાર્ક એ સ્પિનના વિશાળ કણો છે, જે સૂચવે છે કે તેઓ ફર્મિઓન છે. તેઓ −e (ડાઉન-ટાઇપ ક્વોર્ક) અથવા + e (અપ-ટાઇપ ક્વોર્ક) નો વિદ્યુત ચાર્જ વહન કરે છે. સરખામણી કરવા માટે, ઇલેક્ટ્રોનનો ચાર્જ −1e હોય છે. તેઓ રંગ ચાર્જ પણ વહન કરે છે, જે મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયા માટે વિદ્યુત ચાર્જની સમકક્ષ હોય છે. ક્વાર્ક પણ કિરણોત્સર્ગી ક્ષયમાંથી પસાર થાય છે, જેનો અર્થ છે કે તેઓ નબળી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને આધિન છે. બેરિયોનિક બેરિયોન મજબૂત રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા ફર્મિઓન છે, અને તેથી તે ફર્મિ-ડાયરેક આંકડાશાસ્ત્રને આધિન છે. બેરિયોનમાં પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન છે, જે અણુ કેન્દ્રકમાં જોવા મળે છે, પરંતુ અન્ય ઘણા અસ્થિર બેરિયોન પણ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. બેરિયોન શબ્દ સામાન્ય રીતે ત્રિકોણીય કણોને સંદર્ભિત કરે છે-ત્રણ કવાર્કના બનેલા કણો. ઉપરાંત, ચાર ક્વાર્ક અને એક એન્ટિક્વાર્કથી બનેલા "વિદેશી" બેરિયોનને પેન્ટાક્વાર્ક તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, પરંતુ તેમનું અસ્તિત્વ સામાન્ય રીતે સ્વીકારવામાં આવતું નથી. બેરિયોનિક દ્રવ્ય એ બ્રહ્માંડનો તે ભાગ છે જે બેરિયોન (તમામ અણુઓ સહિત) થી બનેલો છે. બ્રહ્માંડના આ ભાગમાં શ્યામ ઊર્જા, શ્યામ દ્રવ્ય, કાળા છિદ્રો અથવા અધોગામી દ્રવ્યના વિવિધ સ્વરૂપોનો સમાવેશ થતો નથી, જેમ કે સફેદ દ્વાર્ફ તારાઓ અને ન્યુટ્રોન તારાઓ. વિલ્કિન્સન માઇક્રોવેવ એનિસોટ્રોપી પ્રોબ (ડબલ્યુએમએપી) દ્વારા જોવામાં આવેલ માઇક્રોવેવ પ્રકાશ સૂચવે છે કે બ્રહ્માંડના તે ભાગનો માત્ર 4.6 ટકા ભાગ શ્રેષ્ઠ ટેલીસ્કોપની શ્રેણીમાં છે (એટલે કે, જે પદાર્થ દૃશ્યમાન હોઈ શકે છે કારણ કે તેમાંથી પ્રકાશ આપણા સુધી પહોંચી શકે છે), તે બેરિયોનિક પદાર્થથી બનેલો છે. લગભગ 26.8% શ્યામ દ્રવ્ય છે, અને લગભગ 68.3% શ્યામ ઊર્જા છે. બ્રહ્માંડમાં મોટાભાગના સામાન્ય દ્રવ્ય અદ્રશ્ય છે, કારણ કે તારાવિશ્વો અને સમૂહની અંદર દૃશ્યમાન તારાઓ અને વાયુ બ્રહ્માંડની સામૂહિક-ઊર્જા ઘનતામાં સામાન્ય દ્રવ્યના 10 ટકાથી ઓછા યોગદાન માટે જવાબદાર છે. હેડ્રોનિક હેડ્રોનિક દ્રવ્ય 'સામાન્ય' બેરોનિક દ્રવ્યનો ઉલ્લેખ કરી શકે છે, જે હેડ્રોન (બેરિયોન અને મેસોન્સ) અથવા ક્વાર્ક દ્રવ્ય (અણુ કેન્દ્રકનું સામાન્યીકરણ) માંથી બનેલું છે, એટલે કે. 'નીચું' તાપમાન ક્યુસીડી બાબત. તેમાં અધોગતિગ્રસ્ત દ્રવ્ય અને ઉચ્ચ ઊર્જા ધરાવતા ભારે કેન્દ્રક અથડામણના પરિણામનો સમાવેશ થાય છે. ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, અધોગતિગ્રસ્ત દ્રવ્ય એ નિરપેક્ષ શૂન્ય નજીકના તાપમાને ફર્મિઓન વાયુની જમીનની સ્થિતિનો સંદર્ભ આપે છે. પાઉલી બાકાત સિદ્ધાંત માટે જરૂરી છે કે માત્ર બે ફર્મિઓન ક્વોન્ટમ સ્થિતિ પર કબજો કરી શકે, એક સ્પિન-અપ અને બીજો સ્પિન-ડાઉન. તેથી, શૂન્ય તાપમાન પર, ફર્મિઓન તમામ ઉપલબ્ધ ફર્મિઓનને સમાવવા માટે પૂરતા પ્રમાણમાં ભરે છે-અને ઘણા ફર્મિઓનના કિસ્સામાં, મહત્તમ ગતિ ઊર્જા (જેને ફર્મિ ઊર્જા કહેવાય છે) અને ગેસનું દબાણ ખૂબ મોટું બને છે, અને દ્રવ્યની સામાન્ય સ્થિતિઓથી વિપરીત, તાપમાનને બદલે ફર્મિઓનની સંખ્યા પર આધાર રાખે છે. અવિકસિત દ્રવ્ય ભારે તારાઓના ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન થાય છે તેવું માનવામાં આવે છે. સુબ્રમણ્યન ચંદ્રશેખર દ્વારા પ્રદર્શન કે સફેદ દ્વાર્ફ તારાઓ બાકાત સિદ્ધાંતને કારણે મહત્તમ માન્ય દળ ધરાવે છે તે તારાની ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંતમાં ક્રાંતિ લાવી હતી. અધોગામી દ્રવ્યમાં બ્રહ્માંડના તે ભાગનો સમાવેશ થાય છે જે ન્યુટ્રોન તારાઓ અને સફેદ દ્વાર્ફથી બનેલો છે. વિચિત્ર દ્રવ્ય એ ક્વાર્ક દ્રવ્યનું ચોક્કસ સ્વરૂપ છે, જેને સામાન્ય રીતે ઉપર, નીચે અને વિચિત્ર ક્વાર્કના પ્રવાહી તરીકે માનવામાં આવે છે. તે પરમાણુ દ્રવ્યથી વિપરીત છે, જે ન્યુટ્રોન અને પ્રોટોનનું પ્રવાહી છે (જે પોતે ઉપર અને નીચે ક્વાર્કમાંથી બનેલું છે), અને બિન-વિચિત્ર ક્વાર્ક દ્રવ્ય સાથે, જે એક ક્વાર્ક પ્રવાહી છે જેમાં ફક્ત ઉપર અને નીચે ક્વાર્ક હોય છે. પૂરતી ઊંચી ઘનતા પર, વિચિત્ર દ્રવ્ય રંગ સુપરકન્ડક્ટિંગ હોવાની અપેક્ષા છે. ન્યુટ્રોન તારાઓના કેન્દ્રમાં, અથવા, વધુ અનુમાનિત રીતે, અલગ ટીપાં તરીકે વિચિત્ર દ્રવ્ય થવાની ધારણા કરવામાં આવે છે, જે ફેમટોમીટર (સ્ટ્રેન્જલેટ) થી કિલોમીટર (ક્વાર્ક તારા) સુધી કદમાં બદલાઈ શકે છે. બે અર્થો કણ ભૌતિકશાસ્ત્ર અને ખગોળીય ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, આ શબ્દનો ઉપયોગ બે રીતે થાય છે, એક વ્યાપક અને બીજો વધુ ચોક્કસ. તેનો વ્યાપક અર્થ માત્ર ક્વાર્ક દ્રવ્ય છે જેમાં ક્વાર્કના ત્રણ સ્વાદો છેઃ ઉપર, નીચે અને વિચિત્ર. આ વ્યાખ્યામાં, એક નિર્ણાયક દબાણ અને સંકળાયેલ નિર્ણાયક ઘનતા છે, અને જ્યારે પરમાણુ દ્રવ્ય (પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનથી બનેલું) આ ઘનતાથી આગળ સંકુચિત થાય છે, ત્યારે પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન ક્વાર્કમાં વિખેરાઈ જાય છે, જેનાથી ક્વાર્ક દ્રવ્ય (કદાચ વિચિત્ર દ્રવ્ય) મળે છે. તેનો સાંકડો અર્થ ક્વાર્ક દ્રવ્ય છે જે પરમાણુ દ્રવ્ય કરતાં વધુ સ્થિર છે. આવું થઈ શકે છે તે વિચાર બોડમેર અને વિટ્ટનની "વિચિત્ર દ્રવ્ય પૂર્વધારણા" છે. આ વ્યાખ્યામાં, નિર્ણાયક દબાણ શૂન્ય છેઃ દ્રવ્યની સાચી જમીનની સ્થિતિ હંમેશા ક્વાર્ક દ્રવ્ય હોય છે. આપણી આસપાસના દ્રવ્યમાં આપણે જે કેન્દ્રક જોઈએ છીએ, જે પરમાણુ દ્રવ્યના ટીપાં છે, તે વાસ્તવમાં મેટાસ્ટેબલ છે, અને પૂરતો સમય (અથવા યોગ્ય બાહ્ય ઉત્તેજના) આપવામાં આવે તો તે વિચિત્ર દ્રવ્યના ટીપાંમાં ક્ષીણ થઈ જશે, એટલે કે. વિચિત્ર. લેપ્ટોન સ્પિનના કણો છે, જેનો અર્થ છે કે તેઓ ફર્મિઓન છે. તેઓ −1e (ચાર્જ્ડ લેપ્ટોન) અથવા 0e (ન્યુટ્રિનો) નો વિદ્યુત ચાર્જ ધરાવે છે. ક્વાર્કથી વિપરીત, લેપ્ટોન રંગ ચાર્જ વહન કરતા નથી, એટલે કે તેઓ મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો અનુભવ કરતા નથી. લેપ્ટોન પણ કિરણોત્સર્ગી ક્ષયમાંથી પસાર થાય છે, જેનો અર્થ છે કે તેઓ નબળી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને આધિન છે. લેપ્ટોન વિશાળ કણો છે, તેથી તે ગુરુત્વાકર્ષણને આધીન છે. તબક્કાઓ જથ્થાબંધમાં, દ્રવ્ય આસપાસના દબાણ, તાપમાન અને કદના આધારે વિવિધ સ્વરૂપો અથવા એકત્રીકરણની સ્થિતિઓમાં અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે, જેને તબક્કાઓ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તબક્કો એ દ્રવ્યનું એક સ્વરૂપ છે જે પ્રમાણમાં સમાન રાસાયણિક રચના અને ભૌતિક ગુણધર્મો ધરાવે છે (જેમ કે ઘનતા, ચોક્કસ ગરમી, રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ વગેરે). આ તબક્કાઓમાં ત્રણ પરિચિત તબક્કાઓ (ઘન, પ્રવાહી અને વાયુઓ), તેમજ દ્રવ્યની વધુ વિદેશી સ્થિતિઓ (જેમ કે પ્લાઝમા, સુપરફ્લુઇડ, સુપરસોલિડ, બોસ-આઈન્સ્ટાઈન કન્ડેન્સેટ્સ) નો સમાવેશ થાય છે. પ્રવાહી પ્રવાહી, ગેસ અથવા પ્લાઝ્મા હોઈ શકે છે. ચુંબકીય સામગ્રીના પેરામેગ્નેટિક અને ફેરોમેગ્નેટિક તબક્કાઓ પણ છે. જેમ જેમ પરિસ્થિતિઓ બદલાય છે તેમ તેમ દ્રવ્ય એક તબક્કાથી બીજા તબક્કામાં બદલાઈ શકે છે. આ ઘટનાઓને તબક્કા સંક્રમણ કહેવામાં આવે છે, અને થર્મોડાયનેમિક્સના ક્ષેત્રમાં તેનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે. નેનો મટિરીયલ્સમાં, સપાટીના ક્ષેત્રફળ અને કદના પ્રમાણમાં ભારે વધારો થવાથી પદાર્થમાં પરિણમે છે જે જથ્થાબંધ પદાર્થો કરતાં સંપૂર્ણપણે અલગ ગુણધર્મો પ્રદર્શિત કરી શકે છે, અને કોઈપણ જથ્થાબંધ તબક્કા દ્વારા સારી રીતે વર્ણવવામાં આવતા નથી (વધુ વિગતો માટે નેનો મટિરીયલ્સ જુઓ). તબક્કાને કેટલીકવાર દ્રવ્યની સ્થિતિઓ કહેવામાં આવે છે, પરંતુ આ શબ્દ થર્મોડાયનેમિક સ્થિતિઓ સાથે મૂંઝવણ તરફ દોરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જુદા જુદા દબાણ પર જાળવવામાં આવતા બે વાયુઓ જુદી જુદી થર્મોડાયનેમિક સ્થિતિમાં (જુદા જુદા દબાણ) હોય છે, પરંતુ એક જ તબક્કામાં (બંને વાયુઓ છે). એન્ટિમેટર એન્ટિમેટર એ પદાર્થ છે જે સામાન્ય પદાર્થની રચના કરતા એન્ટિપાર્ટિકલ્સથી બનેલો છે. જો કોઈ કણ અને તેના વિરોધી કણો એકબીજાના સંપર્કમાં આવે, તો બંનેનો નાશ થાય છે; એટલે કે, તેઓ બંને આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈનના સમીકરણ અનુસાર સમાન ઊર્જા ધરાવતા અન્ય કણોમાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે. આ નવા કણો ઉચ્ચ-ઊર્જા ફોટોન (ગામા કિરણો) અથવા અન્ય કણ-વિરોધી કણોની જોડી હોઈ શકે છે. પરિણામી કણોને ગતિ ઊર્જાની માત્રા આપવામાં આવે છે જે વિનાશના ઉત્પાદનોના બાકીના સમૂહ અને મૂળ કણ-એન્ટિપાર્ટિકલ જોડીના બાકીના સમૂહ વચ્ચેના તફાવતની બરાબર હોય છે, જે ઘણીવાર ખૂબ મોટી હોય છે. "દ્રવ્ય" ની કઈ વ્યાખ્યા અપનાવવામાં આવે છે તેના આધારે, એન્ટિમેટરને દ્રવ્યનો ચોક્કસ પેટા વર્ગ અથવા દ્રવ્યની વિરુદ્ધ કહી શકાય. એન્ટિમેટર પૃથ્વી પર કુદરતી રીતે જોવા મળતું નથી, સિવાય કે ખૂબ જ ટૂંકમાં અને ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં (કિરણોત્સર્ગી ક્ષય, વીજળી અથવા કોસ્મિક કિરણોના પરિણામે). આનું કારણ એ છે કે યોગ્ય ભૌતિકશાસ્ત્ર પ્રયોગશાળાની મર્યાદાની બહાર પૃથ્વી પર અસ્તિત્વમાં આવેલા એન્ટિમેટર લગભગ તરત જ સામાન્ય દ્રવ્યને પૂર્ણ કરશે જેનાથી પૃથ્વી બનેલી છે, અને તેનો નાશ થશે. એન્ટિપાર્ટિકલ્સ અને કેટલાક સ્થિર એન્ટિમેટર (જેમ કે એન્ટિહાઇડ્રોજન) નાની માત્રામાં બનાવી શકાય છે, પરંતુ તેના કેટલાક સૈદ્ધાંતિક ગુણધર્મોનું પરીક્ષણ કરવા કરતાં વધુ કરવા માટે પૂરતા પ્રમાણમાં નથી. વિજ્ઞાન અને વિજ્ઞાન સાહિત્ય બંનેમાં નોંધપાત્ર અટકળો છે કે શા માટે અવલોકનક્ષમ બ્રહ્માંડ દેખીતી રીતે લગભગ સંપૂર્ણપણે દ્રવ્ય છે (ક્વોર્ક અને લેપ્ટોનના અર્થમાં પરંતુ એન્ટિક્વાર્ક અથવા એન્ટીલેપ્ટોન નહીં), અને તેના બદલે અન્ય સ્થળો લગભગ સંપૂર્ણપણે એન્ટિમેટર (એન્ટિક્વાર્ક અને એન્ટીલેપ્ટોન) છે કે કેમ. પ્રારંભિક બ્રહ્માંડમાં, એવું માનવામાં આવે છે કે દ્રવ્ય અને એન્ટિમેટર સમાન રીતે રજૂ કરવામાં આવ્યા હતા, અને એન્ટિમેટરના અદ્રશ્ય થવા માટે CP (ચાર્જ-પેરિટી) સમપ્રમાણતા ઉલ્લંઘન તરીકે ઓળખાતા ભૌતિક નિયમોમાં અસમપ્રમાણતાની જરૂર પડે છે, જે પ્રમાણભૂત મોડેલમાંથી મેળવી શકાય છે, પરંતુ આ સમયે દૃશ્યમાન બ્રહ્માંડમાં દ્રવ્ય અને એન્ટિમેટરની સ્પષ્ટ અસમપ્રમાણતા એ ભૌતિકશાસ્ત્રની મહાન વણઉકેલાયેલી સમસ્યાઓમાંની એક છે. સંભવિત પ્રક્રિયાઓ કે જેના દ્વારા તે આવી હતી તે બેરિયોજેનેસિસ હેઠળ વધુ વિગતવાર શોધવામાં આવી છે. ઔપચારિક રીતે, એન્ટિમેટર કણોને તેમની નકારાત્મક બેરિયોન સંખ્યા અથવા લેપ્ટોન સંખ્યા દ્વારા વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે, જ્યારે "સામાન્ય" (બિન-એન્ટિમેટર) દ્રવ્ય કણોમાં હકારાત્મક બેરિયોન અથવા લેપ્ટોન સંખ્યા હોય છે. કણોના આ બે વર્ગો એકબીજાના એન્ટિપાર્ટિકલ ભાગીદારો છે. ઓક્ટોબર 2017 માં, વૈજ્ઞાનિકોએ વધુ પુરાવા નોંધ્યા હતા કે દ્રવ્ય અને એન્ટિમેટર, જે મહાવિસ્ફોટમાં સમાન રીતે ઉત્પન્ન થયા હતા, તે સમાન છે, એકબીજાને સંપૂર્ણપણે નાશ કરવા જોઈએ અને પરિણામે, બ્રહ્માંડ અસ્તિત્વમાં ન હોવું જોઈએ. આ સૂચવે છે કે એવું કંઈક હોવું જોઈએ, જે વૈજ્ઞાનિકો માટે હજુ સુધી અજ્ઞાત છે, જેણે પ્રારંભિક રચના બ્રહ્માંડમાં દ્રવ્ય અને એન્ટિમેટરનો સંપૂર્ણ પરસ્પર વિનાશ અટકાવ્યો હતો, અથવા જેણે બે સ્વરૂપો વચ્ચે અસંતુલનને જન્મ આપ્યો હતો. સંરક્ષણ બે જથ્થા કે જે ક્વાર્ક-લેપ્ટોન અર્થમાં દ્રવ્યની માત્રાને વ્યાખ્યાયિત કરી શકે છે (અને એન્ટિક્વાર્ક-એન્ટિલેપ્ટોન અર્થમાં એન્ટિમેટર), બેરિયોન નંબર અને લેપ્ટોન નંબર, પ્રમાણભૂત મોડેલમાં સંરક્ષિત છે. પ્રોટોન અથવા ન્યુટ્રોન જેવા બેરિયોનની બેરિયોન સંખ્યા એક હોય છે, અને ક્વાર્ક, કારણ કે બેરિયોનમાં ત્રણ હોય છે, તેને 1/3 ની બેરિયોન સંખ્યા આપવામાં આવે છે. તેથી દ્રવ્યની ચોખ્ખી માત્રા, ક્વાર્કની સંખ્યા દ્વારા માપવામાં આવે છે (એન્ટિક્વાર્કની સંખ્યાને બાદ કરતાં, જેમાં દરેકની બેરિયોન સંખ્યા −1/3 હોય છે), જે બેરિયોન સંખ્યાના પ્રમાણસર હોય છે, અને લેપ્ટોનની સંખ્યા (માઇનસ એન્ટિલેપ્ટોન), જેને લેપ્ટોન સંખ્યા કહેવામાં આવે છે, તેને કોઈપણ પ્રક્રિયામાં બદલવી વ્યવહારીક રીતે અશક્ય છે. પરમાણુ બોમ્બમાં પણ, કોઈ પણ બેરિયોન (પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન જેમાંથી અણુ કેન્દ્રક બનેલા હોય છે) નાશ પામતા નથી-પ્રતિક્રિયા પહેલા જેટલા બેરિયોન હોય છે, તેથી આમાંથી કોઈ પણ દ્રવ્ય કણો ખરેખર નાશ પામતા નથી અને કોઈ પણ બિન-દ્રવ્ય કણોમાં રૂપાંતરિત થતું નથી (જેમ કે પ્રકાશ અથવા કિરણોત્સર્ગના ફોટોન). તેના બદલે, પરમાણુ (અને કદાચ ક્રોમોડાયનેમિક) બંધનકર્તા ઊર્જા મુક્ત થાય છે, કારણ કે આ બેરિયોન મૂળ નાના (હાઇડ્રોજન) અને મોટા (પ્લુટોનિયમ વગેરે) ની સરખામણીમાં ન્યુક્લિયોન દીઠ ઓછી ઊર્જા (અને, સમકક્ષ, ઓછા દળ) ધરાવતા મધ્યમ કદના ન્યુક્લિયસમાં બંધાયેલા હોય છે. ન્યુક્લી. ઇલેક્ટ્રોન-પોઝિટ્રોન વિનાશમાં પણ, કોઈ ચોખ્ખો પદાર્થ નાશ પામતો નથી, કારણ કે વિનાશ પહેલાં શૂન્ય ચોખ્ખો પદાર્થ (શૂન્ય કુલ લેપ્ટોન નંબર અને બેરિયોન નંબર) હતો-એક લેપ્ટોન માઇનસ એક એન્ટિલેપ્ટોન શૂન્ય ચોખ્ખો લેપ્ટોન નંબર બરાબર છે-અને આ ચોખ્ખો જથ્થો પદાર્થ બદલાતો નથી કારણ કે તે વિનાશ પછી શૂન્ય રહે છે. ટૂંકમાં, ભૌતિકશાસ્ત્રમાં વ્યાખ્યાયિત દ્રવ્ય બેરિયોન અને લેપ્ટોનનો ઉલ્લેખ કરે છે. દ્રવ્યની માત્રાને બેરિયોન અને લેપ્ટોન સંખ્યાના સંદર્ભમાં વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. બેરિયોન્સ અને લેપ્ટોન્સ બનાવી શકાય છે, પરંતુ તેમની રચના એન્ટીબેરિયોન્સ અથવા એન્ટીલેપ્ટોન્સ સાથે થાય છે; અને તેમને એન્ટીબેરિયોન્સ અથવા એન્ટીલેપ્ટોન્સથી નાશ કરીને નાશ કરી શકાય છે. એન્ટીબેરિયોન્સ/એન્ટીલેપ્ટોન્સમાં નકારાત્મક બેરિયોન/લેપ્ટોન સંખ્યાઓ હોવાથી, એકંદર બેરિયોન/લેપ્ટોન સંખ્યાઓ બદલાતી નથી, તેથી દ્રવ્ય સંરક્ષિત રહે છે. જો કે, બેરિયોન/લેપ્ટોન અને એન્ટિબેરિયોન/એન્ટિલેપ્ટોન બધામાં હકારાત્મક દળ હોય છે, તેથી દળની કુલ માત્રા સંરક્ષિત નથી. વધુમાં, કુદરતી અથવા કૃત્રિમ પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓની બહાર, બ્રહ્માંડમાં સામાન્ય રીતે લગભગ કોઈ એન્ટિમેટર ઉપલબ્ધ નથી (બેરિયોન અસમપ્રમાણતા અને લેપ્ટોજેનેસિસ જુઓ), તેથી સામાન્ય સંજોગોમાં કણોનો નાશ દુર્લભ છે. ક્વોર્ક અને લેપ્ટોનની વ્યાખ્યામાં શ્યામ સામાન્ય દ્રવ્ય, અવલોકનક્ષમ બ્રહ્માંડની ઊર્જાના લગભગ 4 ટકા જેટલું છે. બાકીની ઊર્જા વિદેશી સ્વરૂપોને કારણે હોવાનું માનવામાં આવે છે, જેમાંથી 23 ટકા શ્યામ દ્રવ્ય અને 73 ટકા શ્યામ ઊર્જા છે. એસ્ટ્રોફિઝિક્સ અને બ્રહ્માંડશાસ્ત્રમાં, શ્યામ દ્રવ્ય એ અજ્ઞાત રચનાની બાબત છે જે સીધા અવલોકન કરવા માટે પૂરતા વિદ્યુતચુંબકીય કિરણોત્સર્ગને ઉત્સર્જિત અથવા પ્રતિબિંબિત કરતી નથી, પરંતુ જેની હાજરી દૃશ્યમાન દ્રવ્ય પર ગુરુત્વાકર્ષણીય અસરોમાંથી અનુમાન કરી શકાય છે. પ્રારંભિક બ્રહ્માંડ અને મહાવિસ્ફોટ સિદ્ધાંતના નિરીક્ષણ પુરાવા માટે જરૂરી છે કે આ દ્રવ્યમાં ઊર્જા અને દળ હોય, પરંતુ તે સામાન્ય બેરિયોન (પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન) થી બનેલું ન હોય. સામાન્ય રીતે સ્વીકૃત મત એ છે કે મોટાભાગના શ્યામ દ્રવ્ય બિન-બેરોનિક પ્રકૃતિના હોય છે. જેમ કે, તે પ્રયોગશાળામાં હજુ સુધી અવલોકન ન થયેલા કણોથી બનેલો છે. કદાચ તેઓ સુપરસિમેટ્રિક કણો છે, જે પ્રમાણભૂત મોડલ કણો નથી પરંતુ બ્રહ્માંડના પ્રારંભિક તબક્કામાં ખૂબ જ ઊંચી ઊર્જા પર રચાયેલા અવશેષો છે અને હજુ પણ આસપાસ તરતા હોય છે. બ્રહ્માંડશાસ્ત્રમાં, શ્યામ ઊર્જા એ બ્રહ્માંડના વિસ્તરણના દરને વેગ આપતા પ્રતિકારક પ્રભાવના સ્ત્રોતને આપવામાં આવેલું નામ છે. તેની ચોક્કસ પ્રકૃતિ હાલમાં એક રહસ્ય છે, જો કે તેની અસરોને ઊર્જા ઘનતા અને શૂન્યાવકાશને દબાણ જેવા દ્રવ્ય જેવા ગુણધર્મો સોંપીને વ્યાજબી રીતે મોડેલ કરી શકાય છે. વિદેશી વિદેશી દ્રવ્ય એ કણ ભૌતિકશાસ્ત્રનો એક ખ્યાલ છે, જેમાં શ્યામ દ્રવ્ય અને શ્યામ ઊર્જાનો સમાવેશ થઈ શકે છે, પરંતુ તેમાં કોઈ પણ કાલ્પનિક સામગ્રીનો સમાવેશ થાય છે જે દ્રવ્યના જાણીતા સ્વરૂપોના એક અથવા વધુ ગુણધર્મોનું ઉલ્લંઘન કરે છે. આવી કેટલીક સામગ્રીઓમાં નકારાત્મક દળ જેવા કાલ્પનિક ગુણધર્મો હોઈ શકે છે. ઐતિહાસિક અને દાર્શનિક અભ્યાસ શાસ્ત્રીય પ્રાચીનતા (ઇ. સ. પૂ. 600-ઇ. સ. 322 બી. સી. ઈ.) પ્રાચીન ભારતમાં, બૌદ્ધ, હિન્દુ અને જૈન દાર્શનિક પરંપરાઓમાં દરેકએ એવું માન્યું હતું કે દ્રવ્ય અણુઓ (પરમાનુ, પુદગલા) થી બનેલું હતું જે "શાશ્વત, અવિનાશી, ભાગો વિનાના અને અસંખ્ય" હતા અને જે પ્રકૃતિના નિયમો અનુસાર વધુ જટિલ દ્રવ્ય રચવા માટે સંકળાયેલ અથવા વિચ્છેદિત હતા. તેઓએ આત્માના તેમના વિચારો અથવા તેના અભાવને તેમના દ્રવ્યના સિદ્ધાંતમાં જોડ્યા. આ સિદ્ધાંતના સૌથી મજબૂત વિકાસકર્તાઓ અને બચાવકર્તાઓ ન્યાય-વૈશેષિક શાળા હતા, જેમાં ભારતીય ફિલસૂફ કન્નડ (ઇ. સ. પૂ. 6 ઠ્ઠી સદી) ના વિચારો સૌથી વધુ અનુસરવામાં આવતા હતા. બૌદ્ધ ફિલસૂફોએ પણ ઇ. સ. પૂ. 1લી સહસ્ત્રાબ્દીના અંતમાં આ વિચારો વિકસાવ્યા હતા, જે વૈશેષિક શાળા જેવા જ હતા, પરંતુ તેમાં કોઈ આત્મા કે અંતઃકરણનો સમાવેશ થતો નહોતો. જૈન તત્વજ્ઞાનીઓમાં આત્મા (જીવ) નો સમાવેશ થતો હતો, જેમાં દરેક અણુમાં સ્વાદ, ગંધ, સ્પર્શ અને રંગ જેવા ગુણો ઉમેરવામાં આવતા હતા. તેમણે હિંદુઓ અને બૌદ્ધોના પ્રારંભિક સાહિત્યમાં જોવા મળતા વિચારોને પરમાણુઓ કાં તો ભેજવાળા અથવા સૂકા હોય છે અને આ ગુણવત્તાવાળા સિમેન્ટ મહત્ત્વના છે એમ ઉમેરીને વિસ્તૃત કર્યા હતા. તેઓએ એવી શક્યતા પણ રજૂ કરી કે વિરોધીઓના આકર્ષણને કારણે અણુઓ ભેગા થાય છે, અને આત્મા આ અણુઓ સાથે જોડાય છે, કર્મ અવશેષો સાથે પરિવર્તિત થાય છે, અને દરેક પુનર્જન્મ સાથે સ્થળાંતર કરે છે. પ્રાચીન ગ્રીસમાં, પૂર્વ-સોક્રેટિક ફિલસૂફોએ દૃશ્યમાન વિશ્વની અંતર્ગત પ્રકૃતિનું અનુમાન લગાવ્યું હતું. થેલ્સ (ઇ. સ. પૂ. 624-ઇ. સ. ઇ. સ. પૂ. 546) પાણીને વિશ્વની મૂળભૂત સામગ્રી ગણાવે છે. એનાક્સિમેન્ડર (ઇ. સ. પૂ. 610-ઇ. સ. 546 બી. સી. ઈ.) એ એવું માન્યું હતું કે મૂળભૂત સામગ્રી સંપૂર્ણપણે પાત્રહીન અથવા અમર્યાદિત હતીઃ અનંત (એપેરોન). એનાક્સિમેન્સ (585 બી. સી. ઈ., ડી. 528 બી. સી. ઈ.) એ એવું માન્યું હતું કે મૂળભૂત સામગ્રી ન્યુમા અથવા હવા હતી. હેરાક્લિટસ (ઇ. સ. 535) 475 બી. સી. ઈ.) કહે છે કે મૂળભૂત તત્વ અગ્નિ છે, જોકે કદાચ તેનો અર્થ એ છે કે બધું જ પરિવર્તન છે. એમ્પેડોકલ્સ (સી. 490-430 BCE) એ ચાર તત્વોની વાત કરી હતી જેમાંથી બધું જ બનાવવામાં આવ્યું હતુંઃ પૃથ્વી, પાણી, હવા અને અગ્નિ. દરમિયાન, પરમેનાઇડ્સે દલીલ કરી હતી કે પરિવર્તન અસ્તિત્વમાં નથી, અને ડેમોક્રિટસે દલીલ કરી હતી કે બધું અણુ તરીકે ઓળખાતા તમામ આકારોના નાના, નિષ્ક્રિય પદાર્થોથી બનેલું છે, જે તત્વજ્ઞાનને અણુવાદ કહેવાય છે. આ તમામ વિભાવનાઓમાં ઊંડી દાર્શનિક સમસ્યાઓ હતી. એરિસ્ટોટલ (384-322 BCE) એ સૌપ્રથમ આ વિભાવનાને ધ્વનિ દાર્શનિક આધાર પર મૂકી હતી, જે તેમણે તેમની કુદરતી ફિલસૂફીમાં કરી હતી, ખાસ કરીને ભૌતિકશાસ્ત્રના પુસ્તક I માં. તેમણે ચાર એમ્પેડોક્લીન તત્વોને વાજબી ધારણાઓ તરીકે અપનાવ્યા, પરંતુ પાંચમો, ઈથર ઉમેર્યો. તેમ છતાં, આ તત્વો એરિસ્ટોટલના મનમાં મૂળભૂત નથી. તેના બદલે તેઓ, દૃશ્ય વિશ્વમાં અન્ય દરેક વસ્તુની જેમ, મૂળભૂત સિદ્ધાંતો દ્રવ્ય અને સ્વરૂપથી બનેલા છે. એરિસ્ટોટલ પદાર્થ માટે જે શબ્દનો ઉપયોગ કરે છે, χλη (હાયલ અથવા હુલ), તેનો શાબ્દિક અનુવાદ લાકડા અથવા લાકડા તરીકે થઈ શકે છે, એટલે કે બાંધકામ માટે "કાચો માલ". ખરેખર, એરિસ્ટોટલની દ્રવ્યની વિભાવના આંતરિક રીતે કોઈ વસ્તુની રચના અથવા રચના સાથે જોડાયેલી છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, દ્રવ્યની પ્રારંભિક આધુનિક વિભાવનાથી વિપરીત, એરિસ્ટોટલ માટે દ્રવ્ય વ્યાખ્યાયિત રીતે પ્રક્રિયા અથવા પરિવર્તન સાથે જોડાયેલું છેઃ દ્રવ્ય એ છે જે પદાર્થના પરિવર્તનને આધાર આપે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઘોડો ઘાસ ખાય છેઃ ઘોડો ઘાસને પોતાનામાં બદલી નાખે છે; ઘાસ જેવા કે ઘોડામાં ટકી રહેતું નથી, પરંતુ તેનું કેટલાક પાસું-તેની દ્રવ્ય-કરે છે. આ દ્રવ્યનું ખાસ વર્ણન કરવામાં આવ્યું નથી (દા. ત., અણુ તરીકે), પરંતુ તેમાં ઘાસમાંથી ઘોડામાં પદાર્થના પરિવર્તનમાં જે કંઈ રહે છે તેનો સમાવેશ થાય છે. આ સમજણમાં દ્રવ્ય સ્વતંત્ર રીતે અસ્તિત્વમાં નથી (એટલે કે, એક પદાર્થ તરીકે), પરંતુ સ્વરૂપ સાથે એકબીજા પર આધાર રાખીને (એટલે કે, "સિદ્ધાંત" તરીકે) અસ્તિત્વમાં છે અને જ્યાં સુધી તે અંતર્ગત છે ત્યાં સુધી જ બદલાય છે. દ્રવ્ય અને સ્વરૂપના સંબંધની કલ્પના કરવી મદદરૂપ થઈ શકે છે, જે ભાગો અને સંપૂર્ણ વચ્ચેના સંબંધ જેવી જ છે. એરિસ્ટોટલ માટે, પદાર્થ માત્ર સ્વરૂપમાંથી જ વાસ્તવિકતા પ્રાપ્ત કરી શકે છે; તેની પોતાની કોઈ પ્રવૃત્તિ અથવા વાસ્તવિકતા નથી, જે રીતે આવા ભાગો માત્ર સંપૂર્ણ રીતે અસ્તિત્વ ધરાવે છે (અન્યથા તેઓ સ્વતંત્ર સંપૂર્ણ હશે). બોધના યુગ ફ્રેન્ચ ફિલસૂફ રેને ડેસકાર્ટેસ (1596-1650) એ દ્રવ્યની આધુનિક વિભાવનાની શરૂઆત કરી હતી. તેઓ મુખ્યત્વે ભૂમાપક હતા. એરિસ્ટોટલની જેમ, પરિવર્તનની ભૌતિક વાસ્તવિકતામાંથી દ્રવ્યના અસ્તિત્વનું અનુમાન લગાવવાને બદલે, ડેસકાર્ટ મનસ્વી રીતે દ્રવ્યને એક અમૂર્ત, ગાણિતિક પદાર્થ તરીકે ધારણ કરે છે જે જગ્યા રોકે છેઃ ડેસકાર્ટેસ માટે, દ્રવ્યમાં માત્ર વિસ્તરણનો ગુણધર્મ છે, તેથી હલનચલન સિવાય તેની એકમાત્ર પ્રવૃત્તિ અન્ય પદાર્થોને બાકાત રાખવાની છેઃ આ યાંત્રિક ફિલસૂફી છે. ડેસકાર્ટેસ મન વચ્ચે સંપૂર્ણ તફાવત કરે છે, જેને તેઓ વિસ્તૃત, વિચારશીલ પદાર્થ અને દ્રવ્ય તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરે છે, જેને તેઓ વિચારહીન, વિસ્તૃત પદાર્થ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરે છે. તે સ્વતંત્ર વસ્તુઓ છે. તેનાથી વિપરીત, એરિસ્ટોટલ દ્રવ્ય અને ઔપચારિક/રચના સિદ્ધાંતને પૂરક સિદ્ધાંતો તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરે છે જે એકસાથે એક સ્વતંત્ર વસ્તુ (પદાર્થ) ની રચના કરે છે. ટૂંકમાં, એરિસ્ટોટલ દ્રવ્યને (આશરે કહીએ તો) એવી રીતે વ્યાખ્યાયિત કરે છે કે જે વસ્તુઓ વાસ્તવમાં (સંભવિત સ્વતંત્ર અસ્તિત્વ સાથે) બનેલી હોય છે, પરંતુ ડેસકાર્ટીસ દ્રવ્યને પોતાનામાં જ વાસ્તવિક સ્વતંત્ર વસ્તુ તરીકે ઉન્નત કરે છે. ડેસકાર્ટેસ અને એરિસ્ટોટલની વિભાવનાઓ વચ્ચે સાતત્ય અને તફાવત નોંધપાત્ર છે. બંને વિભાવનાઓમાં, દ્રવ્ય નિષ્ક્રિય અથવા નિષ્ક્રિય હોય છે. સંબંધિત વિભાવનાઓમાં દ્રવ્યનો બુદ્ધિ સાથે અલગ સંબંધ હોય છે. એરિસ્ટોટલ માટે, દ્રવ્ય અને બુદ્ધિ (સ્વરૂપ) પરસ્પરાવલંબી સંબંધમાં એકસાથે અસ્તિત્વ ધરાવે છે, જ્યારે ડેસકાર્ટેસ માટે, દ્રવ્ય અને બુદ્ધિ (મન) નિશ્ચિતપણે વિરોધાભાસી, સ્વતંત્ર પદાર્થો છે. દ્રવ્યના અંતર્ગત ગુણોને વિસ્તરણ સુધી મર્યાદિત કરવા માટે ડેસકાર્ટેનું સમર્થન તેની સ્થિરતા છે, પરંતુ તેનો વાસ્તવિક માપદંડ સ્થિરતા નથી (જે રંગ અને પ્રતિકારને સમાન રીતે લાગુ પડે છે), પરંતુ તમામ ભૌતિક ગુણધર્મોને સમજાવવા માટે ભૂમિતિના ઉપયોગની તેમની ઇચ્છા છે. ડેસકાર્ટેસની જેમ, હોબ્સ, બોયલ અને લોકે એવી દલીલ કરી હતી કે શરીરના અંતર્ગત ગુણધર્મો વિસ્તરણ સુધી મર્યાદિત છે, અને રંગ જેવા કહેવાતા ગૌણ ગુણો, માત્ર માનવ દ્રષ્ટિની પેદાશો છે. અંગ્રેજ ફિલસૂફ આઇઝેક ન્યૂટન (1643-1727) ને પદાર્થની ડેકાર્ટની યાંત્રિક વિભાવના વારસામાં મળી હતી. તેમના "ફિલોસોફીમાં તર્કના નિયમો" ના ત્રીજા ભાગમાં, ન્યૂટને દ્રવ્યના સાર્વત્રિક ગુણોને "વિસ્તરણ, કઠિનતા, અભેદ્યતા, ગતિશીલતા અને જડતા" તરીકે સૂચિબદ્ધ કર્યા છે. તેવી જ રીતે ઓપ્ટિક્સમાં તેઓ અનુમાન કરે છે કે ભગવાને દ્રવ્યને "નક્કર, દળદાર, સખત, અભેદ્ય, જંગમ કણો" તરીકે બનાવ્યું હતું, જે "ક્યારેય પહેરવા કે ટુકડાઓમાં તોડવા જેટલું પણ ખૂબ જ મુશ્કેલ હતું". દ્રવ્યના "પ્રાથમિક" ગુણધર્મો રંગ અથવા સ્વાદ જેવા "ગૌણ" ગુણોથી વિપરીત, ગાણિતિક વર્ણન માટે અનુકૂળ હતા. ડેસકાર્ટેસની જેમ, ન્યૂટને ગૌણ ગુણોની આવશ્યક પ્રકૃતિને નકારી કાઢી હતી. ન્યૂટને દ્રવ્યની ડેસકાર્ટીસની કલ્પનાનો વિકાસ વિસ્તાર (ઓછામાં ઓછા મર્યાદિત ધોરણે) ઉપરાંત દ્રવ્યના આંતરિક ગુણધર્મોને પુનઃસ્થાપિત કરીને કર્યો, જેમ કે દળ. ન્યૂટન દ્વારા ગુરુત્વાકર્ષણ બળનો ઉપયોગ, જે "અંતર પર" કામ કરતો હતો, તેણે અસરકારક રીતે ડેસકાર્ટેસના મિકેનિક્સને નકારી કાઢ્યું હતું, જેમાં ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ ફક્ત સંપર્ક દ્વારા જ થતી હતી. ન્યૂટનનું ગુરુત્વાકર્ષણ પદાર્થોની શક્તિ હોય તેવું લાગતું હોવા છતાં, ન્યૂટને પોતે તેને દ્રવ્યનો આવશ્યક ગુણધર્મ હોવાનું સ્વીકાર્યું ન હતું. તર્કને વધુ સુસંગત રીતે આગળ ધપાવતા, જોસેફ પ્રિસ્ટલી (1733-1804) એ દલીલ કરી હતી કે ભૌતિક ગુણધર્મો સંપર્ક મિકેનિક્સને પાર કરે છેઃ રાસાયણિક ગુણધર્મોને આકર્ષણની ક્ષમતાની જરૂર હોય છે. તેમણે દલીલ કરી હતી કે પદાર્થમાં ડેકાર્ટિસ વગેરેના કહેવાતા પ્રાથમિક ગુણો ઉપરાંત અન્ય અંતર્ગત શક્તિઓ છે. 19મી અને 20મી સદીઓ પ્રિસ્ટલીના સમયથી, ભૌતિક વિશ્વના ઘટકો (એટલે કે, અણુઓ, અણુઓ, ઉપપરમાણ્વિક કણો) ના જ્ઞાનમાં ભારે વિસ્તરણ થયું છે. 19મી સદીમાં, સામયિક કોષ્ટક અને અણુ સિદ્ધાંતના વિકાસ પછી, અણુઓને દ્રવ્યના મૂળભૂત ઘટકો તરીકે જોવામાં આવતા હતા; અણુઓએ અણુઓ અને સંયોજનોની રચના કરી હતી. જગ્યા પર કબજો કરવા અને દળ હોવાની દ્રષ્ટિએ સામાન્ય વ્યાખ્યા દ્રવ્યની મોટાભાગની ભૌતિક અને રાસાયણિક વ્યાખ્યાઓથી વિપરીત છે, જે તેના બદલે તેની રચના અને કદ અને દળ સાથે સંબંધિત ન હોય તેવા લક્ષણો પર આધાર રાખે છે. ઓગણીસમી સદીની શરૂઆતમાં, દ્રવ્યના જ્ઞાનમાં ઝડપી ઉત્ક્રાંતિ શરૂ થઈ. ન્યુટોનિયન દ્રષ્ટિકોણના પાસાઓ હજુ પણ પ્રભાવિત હતા. જેમ્સ ક્લર્ક મેક્સવેલે તેમના કાર્ય મેટર એન્ડ મોશનમાં દ્રવ્યની ચર્ચા કરી હતી. તેઓ કાળજીપૂર્વક "દ્રવ્ય" ને અવકાશ અને સમયથી અલગ કરે છે, અને તેને ન્યૂટનના ગતિના પ્રથમ નિયમમાં ઉલ્લેખિત પદાર્થની દ્રષ્ટિએ વ્યાખ્યાયિત કરે છે. જો કે, ન્યુટોનિયન ચિત્ર સંપૂર્ણ વાર્તા ન હતી. 19મી સદીમાં, ઘણા વૈજ્ઞાનિકો અને તત્વજ્ઞાનીઓ દ્વારા "દ્રવ્ય" શબ્દની સક્રિય ચર્ચા કરવામાં આવી હતી, અને સંક્ષિપ્ત રૂપરેખા લીવરમાં મળી શકે છે. 1870 ની પાઠ્યપુસ્તકની ચર્ચા સૂચવે છે કે દ્રવ્ય એ અણુઓથી બનેલું છેઃ દ્રવ્યના ત્રણ વિભાગોને વિજ્ઞાનમાં ઓળખવામાં આવે છેઃ દળ, અણુ અને અણુ. દ્રવ્યનો સમૂહ એ દ્રવ્યનો કોઈ પણ ભાગ છે જે ઇન્દ્રિયો દ્વારા પ્રશંસનીય છે. અણુ એ દ્રવ્યનો સૌથી નાનો કણ છે જેમાં પદાર્થને તેની ઓળખ ગુમાવ્યા વિના વિભાજિત કરી શકાય છે. અણુ એ અણુના વિભાજન દ્વારા ઉત્પન્ન થતો હજી પણ નાનો કણ છે. માત્ર દળ અને જગ્યાના ગુણધર્મો રાખવાને બદલે, દ્રવ્યને રાસાયણિક અને વિદ્યુત ગુણધર્મો હોવાનું માનવામાં આવતું હતું. 1909માં પ્રખ્યાત ભૌતિકશાસ્ત્રી જે. જે. થોમસન (1856-1940) એ "દ્રવ્યની રચના" વિશે લખ્યું હતું અને તે દ્રવ્ય અને વિદ્યુત ચાર્જ વચ્ચેના સંભવિત જોડાણ સાથે સંબંધિત હતા. 19મી સદીના અંતમાં ઇલેક્ટ્રોનની શોધ સાથે, અને 20મી સદીની શરૂઆતમાં, ગીગર-માર્સડેન પ્રયોગ દ્વારા પરમાણુ કેન્દ્રકની શોધ સાથે, અને કણ ભૌતિકશાસ્ત્રના જન્મ સાથે, દ્રવ્યને ઇલેક્ટ્રોન, પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનથી બનેલું હોવાનું જોવામાં આવ્યું હતું જે અણુઓ રચવા માટે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. ત્યારબાદ 20મી સદીની શરૂઆતમાં "વિદ્યુત માળખા" થી માંડીને વધુ તાજેતરના "દ્રવ્યની ક્વાર્ક રચના" સુધી "દ્રવ્યની રચના" સંબંધિત એક સંપૂર્ણ સાહિત્ય વિકસાવવામાં આવ્યું હતું, જે 1992ની શરૂઆતમાં જેકબ દ્વારા આ ટિપ્પણી સાથે રજૂ કરવામાં આવ્યું હતુંઃ "દ્રવ્યની ક્વાર્ક રચનાને સમજવી એ સમકાલીન ભૌતિકશાસ્ત્રમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ પ્રગતિઓમાંની એક છે". આ સંબંધમાં, ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ દ્રવ્ય ક્ષેત્રોની વાત કરે છે, અને કણોને "દ્રવ્ય ક્ષેત્રના મોડના ક્વોન્ટમ ઉત્તેજના" તરીકે બોલે છે. અને અહીં ડી સબ્બાટા અને ગેસ્પેરિનીનું એક અવતરણ છેઃ "પદાર્થ" શબ્દ સાથે આપણે આ સંદર્ભમાં ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓના સ્રોતોને સૂચવીએ છીએ, જે સ્પિનોર ક્ષેત્રો (જેમ કે ક્વોર્ક અને લેપ્ટોન) છે, જે દ્રવ્યના મૂળભૂત ઘટકો હોવાનું માનવામાં આવે છે, અથવા હિગ્સ કણો જેવા સ્કેલર ક્ષેત્રો, જેનો ઉપયોગ ગેજ સિદ્ધાંતમાં દળને રજૂ કરવા માટે થાય છે (અને તે, જો કે, વધુ મૂળભૂત ફર્મિઓન ક્ષેત્રોથી બનેલો હોઈ શકે છે) ". પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન જોકે અવિભાજ્ય નથીઃ તેમને ક્વાર્કમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. અને ઇલેક્ટ્રોન એ લેપ્ટોન નામના કણ પરિવારનો ભાગ છે. ક્વોર્ક અને લેપ્ટોન બંને પ્રાથમિક કણો છે, અને 2004 માં સ્નાતક પાઠના લેખકો દ્વારા દ્રવ્યના મૂળભૂત ઘટકો તરીકે જોવામાં આવ્યા હતા. આ ક્વોર્ક અને લેપ્ટોન ચાર મૂળભૂત દળો દ્વારા ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છેઃ ગુરુત્વાકર્ષણ, વિદ્યુતચુંબકીયતા, નબળી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ અને મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ. કણ ભૌતિકશાસ્ત્રનું પ્રમાણભૂત મોડેલ હાલમાં તમામ ભૌતિકશાસ્ત્ર માટે શ્રેષ્ઠ સમજૂતી છે, પરંતુ દાયકાઓના પ્રયત્નો છતાં, ગુરુત્વાકર્ષણને હજુ સુધી ક્વોન્ટમ સ્તરે ગણી શકાય નહીં; તે માત્ર શાસ્ત્રીય ભૌતિકશાસ્ત્ર દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે (ક્વોન્ટમ ગુરુત્વાકર્ષણ અને ગુરુત્વાકર્ષણ જુઓ) સ્ટીફન હોકિંગ જેવા સિદ્ધાંતવાદીઓની હતાશા માટે. ક્વોર્ક અને લેપ્ટોન વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ એ ક્વોર્ક અને લેપ્ટોન વચ્ચે ફોટોન જેવા બળ વહન કરતા કણોના વિનિમયનું પરિણામ છે. બળ વહન કરતા કણો પોતે બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ નથી. એક પરિણામ તરીકે, દળ અને ઊર્જા (જે આપણા વર્તમાન જ્ઞાનમાં બનાવી અથવા નાશ કરી શકાતી નથી) હંમેશા દ્રવ્ય સાથે સંબંધિત ન હોઈ શકે (જે ફોટોન જેવા બિન-દ્રવ્ય કણોમાંથી અથવા તો શુદ્ધ ઊર્જામાંથી પણ બનાવી શકાય છે, જેમ કે ગતિ ઊર્જા). બળ મધ્યસ્થીઓને સામાન્ય રીતે દ્રવ્ય ગણવામાં આવતા નથીઃ વિદ્યુત બળ (ફોટોન) ના મધ્યસ્થીઓ ઊર્જા ધરાવે છે (જુઓ પ્લાન્ક સંબંધ) અને નબળા બળ (ડબલ્યુ અને ઝેડ બોસોન) ના મધ્યસ્થીઓનું દળ હોય છે, પરંતુ ન તો તેમને દ્રવ્ય ગણવામાં આવે છે. જો કે, જ્યારે આ ક્વાન્ટાને દ્રવ્ય ગણવામાં આવતા નથી, ત્યારે તેઓ અણુઓ, ઉપપરમાણ્વિક કણો અને તેમને સમાવતી તમામ પ્રણાલીઓના કુલ સમૂહમાં ફાળો આપે છે. સારાંશ દ્રવ્યની આધુનિક વિભાવનાને ઇતિહાસમાં ઘણી વખત શુદ્ધ કરવામાં આવી છે, મૂળભૂત બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ શું છે અને તેઓ કેવી રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે તેના જ્ઞાનમાં સુધારાના પ્રકાશમાં. "દ્રવ્ય" શબ્દનો ઉપયોગ સમગ્ર ભૌતિકશાસ્ત્રમાં વિવિધ સંદર્ભોમાં થાય છેઃ ઉદાહરણ તરીકે, એક "ઘનીકરણ દ્રવ્ય ભૌતિકશાસ્ત્ર", "પ્રાથમિક દ્રવ્ય", "આંશિક દ્રવ્ય", "શ્યામ દ્રવ્ય", "વિરોધી દ્રવ્ય", "વિચિત્ર દ્રવ્ય" અને "પરમાણુ દ્રવ્ય" નો સંદર્ભ આપે છે. દ્રવ્ય અને એન્ટિમેટરની ચર્ચાઓમાં, આલ્ફવેન દ્વારા પહેલાનો ઉલ્લેખ કોઇનોમેટર (Gk.) તરીકે કરવામાં આવ્યો છે. સામાન્ય બાબત). તે કહેવું યોગ્ય છે કે ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, દ્રવ્યની સામાન્ય વ્યાખ્યા અંગે કોઈ વ્યાપક સર્વસંમતિ નથી, અને "દ્રવ્ય" શબ્દનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે સ્પષ્ટ સંશોધક સાથે કરવામાં આવે છે. દ્રવ્યની વિભાવનાનો ઇતિહાસ એ દ્રવ્યને વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા મૂળભૂત લંબાઈના સ્કેલનો ઇતિહાસ છે. અણુ અથવા પ્રાથમિક કણ સ્તર પર દ્રવ્યને વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે કે કેમ તેના આધારે વિવિધ બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ લાગુ પડે છે. કોઈ વ્યક્તિ એવી વ્યાખ્યાનો ઉપયોગ કરી શકે છે કે દ્રવ્ય અણુ છે, અથવા તે દ્રવ્ય હેડ્રોન છે, અથવા તે દ્રવ્ય લેપ્ટોન અને ક્વોર્ક છે, જે તે દ્રવ્યને વ્યાખ્યાયિત કરવા માંગે છે તેના સ્કેલ પર આધાર રાખે છે. આ ક્વોર્ક અને લેપ્ટોન ચાર મૂળભૂત દળો દ્વારા ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છેઃ ગુરુત્વાકર્ષણ, વિદ્યુતચુંબકીયતા, નબળી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ અને મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ. કણ ભૌતિકશાસ્ત્રનું પ્રમાણભૂત મોડેલ હાલમાં તમામ ભૌતિકશાસ્ત્ર માટે શ્રેષ્ઠ સમજૂતી છે, પરંતુ દાયકાઓના પ્રયત્નો છતાં, ગુરુત્વાકર્ષણને હજુ સુધી ક્વોન્ટમ સ્તરે ગણી શકાય નહીં; તે માત્ર શાસ્ત્રીય ભૌતિકશાસ્ત્ર દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે (ક્વોન્ટમ ગુરુત્વાકર્ષણ અને ગુરુત્વાકર્ષણ જુઓ). એન્ટિમેટર એમ્બિપ્લાઝમા એન્ટિહાઇડ્રોજન એન્ટિપાર્ટિકલ પાર્ટિકલ એક્સેલરેટર કોસ્મોલોજી કોસ્મોલોજિકલ કોન્સ્ટન્ટ ફ્રીડમેન સમીકરણો ગતિ ભૌતિક ઑન્ટોલોજી ડાર્ક મેટર એક્સિયન મિનિમલ સુપરસિમેટ્રિક સ્ટાન્ડર્ડ મોડલ ન્યુટ્રલિનો નોનબેરિયોનિક ડાર્ક મેટર સ્કેલર ફિલ્ડ ડાર્ક મેટર ફિલોસોફી એટોમિઝમ મટિરિયલિઝમ ફિઝિકિઝમ સબસ્ટન્સ થિયરી અન્ય માસ-એનર્જી ઇક્વિવેલન્સ મેટરજી પેટર્ન ફોર્મેશન પિરિયોડિક સિસ્ટમ્સ ઓફ સ્મોલ મોલેક્યુલ્સ સંદર્ભો વધુ વાંચન સ્ટીફન ટોલમિન અને જૂન ગુડફિલ્ડ, ધ આર્કિટેક્ચર ઓફ મેટર (શિકાગોઃ યુનિવર્સિટી ઓફ શિકાગો પ્રેસ, 1962). રિચાર્ડ જે. કોનેલ, મેટર એન્ડ બિકમિંગ (શિકાગોઃ ધ પ્રાયરી પ્રેસ, 1966). એર્નાન મેકમુલિન, ગ્રીક અને મધ્યયુગીન ફિલસૂફીમાં દ્રવ્યનો ખ્યાલ (નોટ્રે ડેમ, ઇન્ડિયાનાઃ યુનિવ. નોટ્રે ડેમ પ્રેસ, 1965). એર્નાન મેકમુલિન, ધ કન્સેપ્ટ ઓફ મેટર ઇન મોડર્ન ફિલોસોફી (નોટ્રે ડેમ, ઇન્ડિયાનાઃ નોટ્રે ડેમ પ્રેસ યુનિવર્સિટી, 1978). બાહ્ય કડીઓ બ્રહ્માંડમાં દ્રવ્ય દ્રવ્ય પર વિઝન લર્નિંગ મોડ્યુલ બ્રહ્માંડમાં દ્રવ્ય કેટલું છે? ન્યુટ્રોન સ્ટાર મેટર એન્ડ એનર્જીના સુપરફ્લુઇડ કોર પર નાસાઃ એક ખોટી દ્વિભાજન-સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રી મેટ સ્ટ્રેસ્લર સાથે વિજ્ઞાન વિશે વાતચીત