List of states of matter
દ્રવ્યની સ્થિતિઓ દબાણ અને તાપમાન જેવા બાહ્ય પરિબળો સાથે સંકળાયેલા દ્રવ્યના ગુણધર્મોમાં ફેરફારો દ્વારા અલગ પડે છે. સ્થિતિઓ સામાન્ય રીતે તે ગુણધર્મોમાંથી એકમાં વિસંગતતા દ્વારા અલગ પડે છેઃ ઉદાહરણ તરીકે, બરફનું તાપમાન વધારવાથી 0 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર વિસંગતતા પેદા થાય છે, કારણ કે ઊર્જા તાપમાનમાં વધારાને બદલે તબક્કાના સંક્રમણમાં જાય છે. દ્રવ્યની ત્રણ શાસ્ત્રીય અવસ્થાઓ ઘન, પ્રવાહી અને વાયુ છે. 20મી સદીમાં, જોકે, દ્રવ્યના વધુ વિદેશી ગુણધર્મોની વધતી સમજણને પરિણામે દ્રવ્યની ઘણી વધારાની સ્થિતિઓની ઓળખ થઈ, જેમાંથી કોઈ પણ સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં જોવા મળતી નથી. દ્રવ્યની ઓછી ઊર્જાની સ્થિતિઓ શાસ્ત્રીય સ્થિતિઓ ઘનઃ એક ઘન પાત્ર વિના ચોક્કસ આકાર અને કદ ધરાવે છે. કણો એકબીજાની ખૂબ નજીક રાખવામાં આવે છે. આકારહીન ઘનઃ એક ઘન જેમાં અણુઓની સ્થિતિનો કોઈ દૂરનો ક્રમ નથી. સ્ફટિકીય ઘનઃ એક ઘન જેમાં અણુઓ, અણુઓ અથવા આયનો નિયમિત ક્રમમાં ભરેલા હોય છે. પ્લાસ્ટિક સ્ફટિકઃ લાંબા અંતરની સ્થિતિ ક્રમ સાથે પરમાણુ ઘન પરંતુ ઘટક અણુઓ પરિભ્રમણ સ્વતંત્રતા જાળવી રાખે છે. ક્વાસીક્રિસ્ટલઃ એક ઘન જેમાં અણુઓની સ્થિતિ લાંબા અંતરના ક્રમમાં હોય છે, પરંતુ આ પુનરાવર્તિત પેટર્નમાં નથી. પ્રવાહીઃ મોટે ભાગે બિન-સંકુચિત પ્રવાહી. તેના કન્ટેનરના આકારને અનુરૂપ થવા માટે સક્ષમ છે પરંતુ દબાણથી સ્વતંત્ર (લગભગ) સતત વોલ્યુમ જાળવી રાખે છે. પ્રવાહી સ્ફટિકઃ પ્રવાહી અને સ્ફટિકો વચ્ચેના મધ્યવર્તી ગુણધર્મો. સામાન્ય રીતે, પ્રવાહીની જેમ વહેવામાં સક્ષમ પરંતુ લાંબા અંતરની ક્રમનું પ્રદર્શન કરે છે. વાયુઃ સંકોચનક્ષમ પ્રવાહી. ગેસ માત્ર તેના કન્ટેનરનો આકાર જ નહીં લે પરંતુ તે કન્ટેનરને ભરવા માટે પણ વિસ્તૃત થશે. આધુનિક સ્થિતિ પ્લાઝમાઃ મુક્ત ચાર્જ કણો, સામાન્ય રીતે સમાન સંખ્યામાં, જેમ કે આયનો અને ઇલેક્ટ્રોન. વાયુઓથી વિપરીત, પ્લાઝ્મા ચુંબકીય ક્ષેત્રો અને વિદ્યુત પ્રવાહોને સ્વ-ઉત્પન્ન કરી શકે છે અને વિદ્યુતચુંબકીય દળોને મજબૂત અને સામૂહિક રીતે પ્રતિસાદ આપી શકે છે. પ્લાઝમા પૃથ્વી પર ખૂબ જ અસામાન્ય છે (આયનોસ્ફિયર સિવાય), જો કે તે બ્રહ્માંડમાં દ્રવ્યની સૌથી સામાન્ય સ્થિતિ છે. સુપરક્રિટિકલ પ્રવાહીઃ પૂરતા પ્રમાણમાં ઊંચા તાપમાન અને દબાણ પર, પ્રવાહી અને વાયુ વચ્ચેનો તફાવત અદૃશ્ય થઈ જાય છે. અધોગતિગ્રસ્ત દ્રવ્યઃ પૌલી બાકાત સિદ્ધાંત દ્વારા સમર્થિત, ખૂબ ઊંચા દબાણ હેઠળ દ્રવ્ય. ઇલેક્ટ્રોન-ડીજનરેટ દ્રવ્યઃ સફેદ દ્વાર્ફ તારાઓની અંદર જોવા મળે છે. ઇલેક્ટ્રોન અણુઓ સાથે બંધાયેલા રહે છે પરંતુ નજીકના અણુઓમાં સ્થાનાંતરિત થઈ શકે છે. ન્યુટ્રોન-ડિજનરેટ દ્રવ્યઃ ન્યુટ્રોન તારાઓમાં જોવા મળે છે. વિશાળ ગુરુત્વાકર્ષણીય દબાણ અણુઓને એટલા મજબૂત રીતે સંકુચિત કરે છે કે ઇલેક્ટ્રોનને વ્યસ્ત બીટા ક્ષય દ્વારા પ્રોટોન સાથે જોડાવા માટે દબાણ કરવામાં આવે છે, પરિણામે ન્યુટ્રોનનું અતિ ગાઢ સંયોજન થાય છે. (સામાન્ય રીતે અણુ કેન્દ્રકની બહાર મુક્ત ન્યુટ્રોન માત્ર પંદર મિનિટથી ઓછા અર્ધ-જીવન સાથે ક્ષીણ થશે, પરંતુ ન્યુટ્રોન તારામાં, અણુના કેન્દ્રકની જેમ, અન્ય અસરો ન્યુટ્રોનને સ્થિર કરે છે.) વિચિત્ર દ્રવ્યઃ એક પ્રકારનું ક્વાર્ક દ્રવ્ય જે ટોલમેન-ઓપનહેઇમર-વોલ્કોફ મર્યાદા (આશરે 2-3 સૌર દળો) ની નજીકના કેટલાક ન્યુટ્રોન તારાઓની અંદર અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે. એકવાર રચાયા પછી ઓછી ઉર્જા સ્થિતિમાં સ્થિર હોઈ શકે છે. ક્વોન્ટમ સ્પિન હોલ સ્ટેટઃ એક સૈદ્ધાંતિક તબક્કો જે ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોના વિકાસ માટેનો માર્ગ મોકળો કરી શકે છે જે ઓછી ઊર્જાનો નાશ કરે છે અને ઓછી ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે. આ દ્રવ્યની ક્વોન્ટમ હોલ સ્થિતિની વ્યુત્પત્તિ છે. બોસ-આઈન્સ્ટાઈન કન્ડેન્સેટઃ એક તબક્કો જેમાં મોટી સંખ્યામાં બોસોન બધા એક જ ક્વોન્ટમ સ્થિતિમાં વસે છે, અસરકારક રીતે એક જ તરંગ/કણ બને છે. આ એક ઓછી ઊર્જાનો તબક્કો છે જે માત્ર પ્રયોગશાળાની પરિસ્થિતિઓમાં અને ખૂબ નીચા તાપમાને જ બની શકે છે. તે શૂન્ય કેલ્વિન અથવા નિરપેક્ષ શૂન્યની નજીક હોવું જોઈએ. સત્યેન્દ્ર નાથ બોઝ અને આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈને 1920ના દાયકામાં આવા રાજ્યના અસ્તિત્વની આગાહી કરી હતી, પરંતુ એરિક કોર્નેલ અને કાર્લ વીમેન દ્વારા 1995 સુધી તેનું અવલોકન કરવામાં આવ્યું ન હતું. ફર્મિઓનિક કન્ડેન્સેટઃ બોસ-આઈન્સ્ટાઈન કન્ડેન્સેટ જેવું જ પરંતુ ફર્મિઓનથી બનેલું છે, જેને ફર્મિ-ડીરાક કન્ડેન્સેટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. પાઉલી બાકાત સિદ્ધાંત ફર્મિઓનને સમાન ક્વોન્ટમ સ્થિતિમાં પ્રવેશતા અટકાવે છે, પરંતુ ફર્મિઓનની જોડી એકબીજા સાથે બંધાયેલી હોઈ શકે છે અને બોસોનની જેમ વર્તે છે, અને આવી બે કે તેથી વધુ જોડી પ્રતિબંધ વિના આપેલ કુલ વેગની ક્વોન્ટમ સ્થિતિઓ પર કબજો કરી શકે છે. સુપરકન્ડક્ટિવિટીઃ લાક્ષણિક નિર્ણાયક તાપમાનથી નીચે ઠંડુ કરવામાં આવે ત્યારે ચોક્કસ સામગ્રીમાં બરાબર શૂન્ય વિદ્યુત પ્રતિકાર અને ચુંબકીય ક્ષેત્રોની હકાલપટ્ટીની ઘટના. સુપરકન્ડક્ટિવિટી એ ઘણી મૂળભૂત ધાતુઓની જમીનની સ્થિતિ છે. સુપરફ્લુઇડઃ આત્યંતિક તાપમાને થોડા ક્રાયોજેનિક પ્રવાહી દ્વારા પ્રાપ્ત થયેલ તબક્કો કે જેના પર તેઓ ઘર્ષણ વિના વહેવા માટે સક્ષમ બને છે. એક સુપરફ્લુઇડ ખુલ્લા કન્ટેનરની બાજુ ઉપર અને બહારથી નીચે વહી શકે છે. સ્પિનિંગ કન્ટેનરમાં સુપરફ્લુઇડ મૂકવાથી જથ્થાબંધ વોર્ટીસ થશે. સુપરસોલિડઃ સુપરફ્લુઇડની જેમ, સુપરસોલિડ ઘર્ષણ વિના આગળ વધી શકે છે પરંતુ કઠોર આકાર જાળવી રાખે છે. ક્વોન્ટમ સ્પિન લિક્વિડઃ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી ક્વોન્ટમ સ્પિનની પ્રણાલીમાં અવ્યવસ્થિત સ્થિતિ જે અન્ય અવ્યવસ્થિત સ્થિતિઓથી વિપરીત, તેના વિકારને ખૂબ નીચા તાપમાને જાળવી રાખે છે. સ્ટ્રિંગ-નેટ લિક્વિડઃ આ સ્થિતિમાં અણુઓ પ્રવાહીની જેમ અસ્થિર વ્યવસ્થા ધરાવે છે, પરંતુ હજુ પણ એકંદર પેટર્નમાં સુસંગત છે, જેમ કે ઘન. સમય સ્ફટિકોઃ દ્રવ્યની એવી સ્થિતિ જ્યાં પદાર્થ તેની સૌથી નીચી ઉર્જા સ્થિતિમાં પણ હલનચલન કરી શકે છે. રાયડબર્ગ પોલરોનઃ દ્રવ્યની એવી સ્થિતિ જે માત્ર અતિ-નીચા તાપમાને અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે અને તેમાં અણુઓની અંદર પરમાણુઓ હોય છે. બ્લેક સુપરિયોનિક બરફઃ દ્રવ્યની સ્થિતિ જે સુપર લેસરો દ્વારા ઉત્તેજિત થાય ત્યારે ખૂબ ઊંચા દબાણ હેઠળ અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે. બોસોનિક સહસંબંધિત અવાહક દ્રવ્ય પ્રણાલીમાં ઉત્તેજનાઓના સ્ફટિકનો સમાવેશ કરે છે. જ્યારે એક્સાઇટોન ચોક્કસ ઘનતા અને પ્રકાશની તીવ્રતા સુધી પહોંચે છે, ત્યારે બોસોનિક સહસંબંધિત અવાહક રચાય છે અને એક્સાઇટોનની સ્થિરતાને કારણે અવાહક અસર પૂરી પાડવામાં આવે છે. યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા, સાન્ટા બાર્બરાના રિચેન ઝિયોંગના જણાવ્યા અનુસાર, "અહીં જે બન્યું તે એ છે કે અમે એવા સહસંબંધની શોધ કરી કે જેણે બોસન્સને અત્યંત સુવ્યવસ્થિત સ્થિતિમાં ધકેલી દીધા. અલ્ટ્રાકોલ્ડ તાપમાને બોસન્સ સામાન્ય રીતે કન્ડેન્સેટ બનાવે છે, પરંતુ પ્રમાણમાં ઊંચા તાપમાને પ્રકાશ અને વધેલી ઘનતા અને ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ બંને સાથે, એક્સાઇટોન પોતાને સપ્રમાણ ઘન અને તટસ્થ ચાર્જ સાથે અવાહકમાં ગોઠવે છે. ઉચ્ચ ઊર્જા સ્થિતિઓ ક્વાર્ક-ગ્લુન પ્લાઝમાઃ એક તબક્કો જેમાં ક્વોર્ક મુક્ત બને છે અને સ્વતંત્ર રીતે આગળ વધવા માટે સક્ષમ બને છે (સતત કણોમાં બંધાયેલા રહેવાને બદલે, અથવા ક્વોન્ટમ લોકમાં એકબીજા સાથે બંધાયેલા હોય છે જ્યાં બળ લગાવવાથી ઊર્જા વધે છે અને છેવટે બીજા ક્વાર્કમાં મજબૂત થાય છે) ગ્લુનના સમુદ્રમાં (સબટોમિક કણો કે જે મજબૂત બળને પ્રસારિત કરે છે જે ક્વોર્કને એકસાથે જોડે છે). કણ પ્રવેગકોમાં અથવા સંભવતઃ ન્યુટ્રોન તારાઓની અંદર ટૂંક સમયમાં પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. મહાવિસ્ફોટ પછી 10−35 સેકન્ડ સુધી બ્રહ્માંડની ઊર્જાની ઘનતા એટલી વધારે હતી કે પ્રકૃતિના ચાર બળો-મજબૂત, નબળા, વિદ્યુતચુંબકીય અને ગુરુત્વાકર્ષણીય-એક જ બળમાં એકીકૃત થયા હોવાનું માનવામાં આવે છે. આ સમયે દ્રવ્યની સ્થિતિ અજ્ઞાત છે. જેમ જેમ બ્રહ્માંડ વિસ્તરતું ગયું તેમ તેમ તાપમાન અને ઘનતા ઘટતી ગઈ અને ગુરુત્વાકર્ષણ બળ અલગ થતું ગયું, જેને સમપ્રમાણતા ભંગ પ્રક્રિયા કહેવાય છે. આ પણ જુઓ ઇલેક્ટ્રોન ક્વાડ્રુપ્લેટ્સ સંદર્ભો ભૌતિકશાસ્ત્ર-સંબંધિત યાદીઓ + એફઆરઃ લિસ્ટે ડેસ એટેટ્સ ડે લા મેટિયર ઇટઃ સ્ટેટી ડેલા મેટેરિયા થઃ રેઇકશનર