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शास्त्रीय भौतिकी और सामान्य रसायन विज्ञान में, पदार्थ कोई भी पदार्थ है जिसका द्रव्यमान होता है और जो आयतन के साथ स्थान लेता है। जिन रोजमर्रा की वस्तुओं को छुआ जा सकता है, वे अंततः परमाणुओं से बने होते हैं, जो परस्पर क्रिया करने वाले उपपरमाण्विक कणों से बने होते हैं, और रोजमर्रा के साथ-साथ वैज्ञानिक उपयोग में, पदार्थ में आम तौर पर परमाणु और उनसे बना कुछ भी शामिल होता है, और कोई भी कण (या कणों का संयोजन) जो इस तरह कार्य करते हैं जैसे कि उनके पास द्रव्यमान और आयतन दोनों हैं। हालाँकि इसमें द्रव्यमान रहित कण जैसे फोटॉन, या अन्य ऊर्जा घटनाएं या तरंगें जैसे प्रकाश या गर्मी शामिल नहीं हैं। पदार्थ विभिन्न अवस्थाओं में मौजूद है (जिसे चरणों के रूप में भी जाना जाता है)। इनमें ठोस, तरल और गैस जैसे शास्त्रीय रोजमर्रा के चरण शामिल हैं-उदाहरण के लिए पानी बर्फ, तरल पानी और गैसीय भाप के रूप में मौजूद है-लेकिन अन्य अवस्थाएं संभव हैं, जिनमें प्लाज्मा, बोस-आइंस्टीन संघनन, फर्मियोनिक संघनन और क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा शामिल हैं। आम तौर पर परमाणुओं को प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के केंद्रक के रूप में कल्पना की जा सकती है, और परिक्रमा करने वाले इलेक्ट्रॉनों के आसपास के "बादल" के रूप में कल्पना की जा सकती है जो "स्थान लेते हैं"। हालाँकि यह कुछ हद तक सही है, क्योंकि उपपरमाण्विक कण और उनके गुण उनकी क्वांटम प्रकृति द्वारा नियंत्रित होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे रोजमर्रा की वस्तुओं के रूप में कार्य नहीं करते हैं-वे तरंगों के साथ-साथ कणों की तरह भी कार्य कर सकते हैं, और उनके पास अच्छी तरह से परिभाषित आकार या स्थिति नहीं है। कण भौतिकी के मानक मॉडल में, पदार्थ एक मौलिक अवधारणा नहीं है क्योंकि परमाणुओं के प्राथमिक घटक क्वांटम इकाइयाँ हैं जिनमें शब्द के किसी भी रोजमर्रा के अर्थ में अंतर्निहित "आकार" या "आयतन" नहीं होता है। बहिष्करण सिद्धांत और अन्य मौलिक अंतःक्रियाओं के कारण, कुछ "बिंदु कण" जिन्हें फर्मियन (क्वार्क, लेप्टॉन) के रूप में जाना जाता है, और कई यौगिक और परमाणु, प्रभावी रूप से रोजमर्रा की स्थितियों में अन्य कणों से दूरी बनाए रखने के लिए मजबूर होते हैं; यह पदार्थ का गुण पैदा करता है जो हमें पदार्थ के रूप में दिखाई देता है जो स्थान लेता है। प्राकृतिक विज्ञान के अधिकांश इतिहास में लोगों ने पदार्थ की सटीक प्रकृति पर विचार किया है। यह विचार कि पदार्थ असतत निर्माण खंडों से बना था, पदार्थ का तथाकथित कण सिद्धांत, प्राचीन यूनान और प्राचीन भारत दोनों में दिखाई दिया। जिन प्रारंभिक दार्शनिकों ने पदार्थ के कण सिद्धांत का प्रस्ताव रखा, उनमें प्राचीन भारतीय दार्शनिक कनाडा (लगभग 6 वीं शताब्दी ईसा पूर्व या उसके बाद), पूर्व-सॉक्रेटिक यूनानी दार्शनिक ल्यूसिपस (~ 490 ईसा पूर्व) और पूर्व-सॉक्रेटिक यूनानी दार्शनिक डेमोक्रिटस (~ 470-380 ईसा पूर्व) शामिल हैं। संबंधित अवधारणाएँ द्रव्यमान पदार्थ के साथ तुलना को द्रव्यमान के साथ भ्रमित नहीं किया जाना चाहिए, क्योंकि आधुनिक भौतिकी में दोनों समान नहीं हैं। पदार्थ एक सामान्य शब्द है जो किसी भी 'भौतिक पदार्थ' का वर्णन करता है। इसके विपरीत, द्रव्यमान एक पदार्थ नहीं है, बल्कि पदार्थ और अन्य पदार्थों या प्रणालियों की एक मात्रात्मक संपत्ति है; भौतिकी के भीतर विभिन्न प्रकार के द्रव्यमान को परिभाषित किया गया है-जिसमें विश्राम द्रव्यमान, जड़त्वीय द्रव्यमान, सापेक्ष द्रव्यमान, द्रव्यमान-ऊर्जा शामिल हैं लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैं। जबकि पदार्थ को क्या माना जाना चाहिए, इस पर अलग-अलग विचार हैं, किसी पदार्थ के द्रव्यमान की सटीक वैज्ञानिक परिभाषाएँ हैं। एक अन्य अंतर यह है कि पदार्थ में एक "विपरीत" होता है जिसे एंटीमैटर कहा जाता है, लेकिन द्रव्यमान का कोई विपरीत नहीं होता है-जहां तक ज्ञात है, "द्रव्यमान-विरोधी" या नकारात्मक द्रव्यमान जैसी कोई चीज नहीं है, हालांकि वैज्ञानिक इस अवधारणा पर चर्चा करते हैं। एंटीमैटर में एक ही है (यानी। सकारात्मक) द्रव्यमान संपत्ति अपने सामान्य पदार्थ समकक्ष के रूप में। विज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों में पदार्थ शब्द का उपयोग अलग-अलग और कभी-कभी असंगत तरीकों से किया जाता है। इनमें से कुछ तरीके ढीले ऐतिहासिक अर्थों पर आधारित हैं, उस समय से जब द्रव्यमान को केवल पदार्थ की मात्रा से अलग करने का कोई कारण नहीं था। इस प्रकार, "पदार्थ" शब्द का कोई एकल सार्वभौमिक रूप से सहमत वैज्ञानिक अर्थ नहीं है। वैज्ञानिक रूप से, "द्रव्यमान" शब्द अच्छी तरह से परिभाषित है, लेकिन "पदार्थ" को कई तरीकों से परिभाषित किया जा सकता है। कभी-कभी भौतिकी के क्षेत्र में "पदार्थ" को केवल उन कणों के बराबर माना जाता है जो विश्राम द्रव्यमान (यानी, जो प्रकाश की गति से यात्रा नहीं कर सकते हैं) प्रदर्शित करते हैं, जैसे कि क्वार्क और लेप्टॉन। हालांकि, भौतिकी और रसायन विज्ञान दोनों में, पदार्थ तरंग जैसे और कण जैसे दोनों गुणों को प्रदर्शित करता है, तथाकथित तरंग-कण द्वैतता। रासायनिक पदार्थ के साथ संबंध परमाणुओं पर आधारित परिभाषा "पदार्थ" की भौतिक और रासायनिक संरचना के आधार पर एक परिभाषा हैः पदार्थ परमाणुओं से बना है। इस तरह के परमाणु पदार्थ को कभी-कभी साधारण पदार्थ भी कहा जाता है। उदाहरण के लिए, डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड अणु (डी. एन. ए.) इस परिभाषा के तहत पदार्थ हैं क्योंकि वे परमाणुओं से बने होते हैं। इस परिभाषा को आवेशित परमाणुओं और अणुओं को शामिल करने के लिए बढ़ाया जा सकता है, ताकि प्लाज्मा (आयनों की गैसें) और इलेक्ट्रोलाइट्स (आयनिक समाधान) को शामिल किया जा सके, जो स्पष्ट रूप से परमाणु परिभाषा में शामिल नहीं हैं। वैकल्पिक रूप से, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन की परिभाषा को अपनाया जा सकता है। प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों के आधार पर परमाणुओं और अणुओं की तुलना में अधिक सूक्ष्म पैमाने पर "पदार्थ" की परिभाषा हैः पदार्थ परमाणुओं और अणुओं से बना होता है, जिसका अर्थ है सकारात्मक रूप से आवेशित प्रोटॉन, तटस्थ न्यूट्रॉन और नकारात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रॉनों से बना कुछ भी। यह परिभाषा परमाणुओं और अणुओं से परे जाती है, हालांकि, इन निर्माण खंडों से बने पदार्थों को शामिल करने के लिए जो केवल परमाणु या अणु नहीं हैं, उदाहरण के लिए एक पुराने कैथोड रे ट्यूब टेलीविजन में इलेक्ट्रॉन बीम, या सफेद बौना पदार्थ-आमतौर पर, पतित इलेक्ट्रॉनों के समुद्र में कार्बन और ऑक्सीजन नाभिक। सूक्ष्म स्तर पर, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन जैसे पदार्थ के घटक "कण" क्वांटम यांत्रिकी के नियमों का पालन करते हैं और तरंग-कण द्वैतता प्रदर्शित करते हैं। इससे भी गहरे स्तर पर, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन क्वार्क और बल क्षेत्रों (ग्लूऑन) से बने होते हैं जो उन्हें एक साथ बांधते हैं, जिससे अगली परिभाषा मिलती है। क्वार्क और लेप्टॉन के आधार पर जैसा कि उपरोक्त चर्चा में देखा गया है, जिसे "साधारण पदार्थ" कहा जा सकता है, उसकी कई प्रारंभिक परिभाषाएँ इसकी संरचना या "निर्माण खंडों" पर आधारित थीं। प्राथमिक कणों के पैमाने पर, इस परंपरा का पालन करने वाली एक परिभाषा को इस प्रकार कहा जा सकता हैः "सामान्य पदार्थ वह सब कुछ है जो क्वार्क और लेप्टॉन से बना है", या "सामान्य पदार्थ वह सब कुछ है जो एंटीक्वार्क और एंटीलेप्टॉन को छोड़कर किसी भी प्राथमिक फर्मियन से बना है"। इन सूत्रीकरणों के बीच संबंध इस प्रकार है। लेप्टॉन (सबसे प्रसिद्ध इलेक्ट्रॉन), और क्वार्क (जिनमें से प्रोटॉन और न्यूट्रॉन जैसे बेरियन बने होते हैं) मिलकर परमाणु बनाते हैं, जो बदले में अणु बनाते हैं। चूँकि परमाणुओं और अणुओं को पदार्थ कहा जाता है, इसलिए इस परिभाषा को इस प्रकार व्यक्त करना स्वाभाविक हैः "साधारण पदार्थ कुछ भी है जो उन्हीं चीजों से बना है जिनसे परमाणु और अणु बने हैं।" (हालांकि, ध्यान दें कि कोई भी इन निर्माण खंडों से ऐसे पदार्थ भी बना सकता है जो परमाणु या अणु नहीं हैं।) फिर, क्योंकि इलेक्ट्रॉन लेप्टॉन होते हैं, और प्रोटॉन और न्यूट्रॉन क्वार्क से बने होते हैं, यह परिभाषा बदले में पदार्थ की परिभाषा को "क्वार्क और लेप्टॉन" के रूप में बताती है, जो चार प्रकार के प्राथमिक फर्मियन में से दो हैं (अन्य दो एंटीक्वार्क और एंटीलेप्टॉन हैं, जिन्हें बाद में वर्णित एंटीमैटर माना जा सकता है)। कैरिथर्स और ग्रैनिस कहते हैंः "साधारण पदार्थ पूरी तरह से पहली पीढ़ी के कणों से बना है, अर्थात् [ऊपर] और [नीचे] क्वार्क, साथ ही इलेक्ट्रॉन और इसके न्यूट्रिनो।" (उच्च पीढ़ी के कण जल्दी से पहली पीढ़ी के कणों में क्षय हो जाते हैं, और इस प्रकार आमतौर पर इनका सामना नहीं किया जाता है।) साधारण पदार्थ की यह परिभाषा पहले की तुलना में अधिक सूक्ष्म है। साधारण पदार्थ (लेप्टॉन और क्वार्क) को बनाने वाले सभी कण प्राथमिक फर्मियन होते हैं, जबकि सभी बल वाहक प्राथमिक बोसॉन होते हैं। डब्ल्यू और जेड बोसॉन जो कमजोर बल की मध्यस्थता करते हैं, वे क्वार्क या लेप्टॉन से नहीं बने होते हैं, और इसलिए वे साधारण पदार्थ नहीं हैं, भले ही उनका द्रव्यमान हो। दूसरे शब्दों में, द्रव्यमान कोई ऐसी चीज नहीं है जो साधारण पदार्थ के लिए अनन्य हो। हालांकि, साधारण पदार्थ की क्वार्क-लेप्टोन परिभाषा, न केवल पदार्थ के प्राथमिक निर्माण खंडों की पहचान करती है, बल्कि घटकों (उदाहरण के लिए परमाणुओं और अणुओं) से बने यौगिकों को भी शामिल करती है। इस तरह के यौगिकों में एक अंतःक्रिया ऊर्जा होती है जो घटकों को एक साथ रखती है, और यौगिक के द्रव्यमान का बड़ा हिस्सा हो सकती है। उदाहरण के लिए, एक परमाणु का द्रव्यमान काफी हद तक उसके घटक प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों के द्रव्यमान का योग है। हालांकि, गहराई से खुदाई करते हुए, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन ग्लूऑन क्षेत्रों द्वारा एक साथ बंधे क्वार्क से बने होते हैं (क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स की गतिशीलता देखें) और ये ग्लूऑन क्षेत्र हैड्रॉन के द्रव्यमान में महत्वपूर्ण योगदान देते हैं। दूसरे शब्दों में, साधारण पदार्थ के "द्रव्यमान" का अधिकांश भाग प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के भीतर क्वार्क की बंधन ऊर्जा के कारण होता है। उदाहरण के लिए, एक नाभिक में तीन क्वार्क के द्रव्यमान का योग लगभग होता है, जो एक नाभिक के द्रव्यमान (लगभग) की तुलना में कम होता है। सार यह है कि रोजमर्रा की वस्तुओं का अधिकांश द्रव्यमान इसके प्राथमिक घटकों की अंतःक्रिया ऊर्जा से आता है। मानक मॉडल समूह पदार्थ कणों को तीन पीढ़ियों में विभाजित करते हैं, जहाँ प्रत्येक पीढ़ी में दो क्वार्क और दो लेप्टॉन होते हैं। पहली पीढ़ी ऊपर और नीचे क्वार्क, इलेक्ट्रॉन और इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो है; दूसरी पीढ़ी में आकर्षण और अजीब क्वार्क, म्यूऑन और म्यूऑन न्यूट्रिनो शामिल हैं; तीसरी पीढ़ी में ऊपर और नीचे क्वार्क और ताऊ और ताऊ न्यूट्रिनो शामिल हैं। इसके लिए सबसे स्वाभाविक व्याख्या यह होगी कि उच्च पीढ़ियों के क्वार्क और लेप्टॉन पहली पीढ़ियों की उत्तेजित अवस्थाएँ हैं। यदि ऐसा होता है, तो इसका मतलब यह होगा कि क्वार्क और लेप्टॉन प्राथमिक कणों के बजाय मिश्रित कण हैं। पदार्थ की यह क्वार्क-लेप्टोन परिभाषा भी उस ओर ले जाती है जिसे "(शुद्ध) पदार्थ के संरक्षण" कानूनों के रूप में वर्णित किया जा सकता है-जिसकी चर्चा बाद में नीचे की गई है। वैकल्पिक रूप से, कोई भी पदार्थ की द्रव्यमान-मात्रा-अंतरिक्ष अवधारणा पर लौट सकता है, जो अगली परिभाषा की ओर ले जाती है, जिसमें एंटीमैटर पदार्थ के एक उपवर्ग के रूप में शामिल हो जाता है। प्राथमिक फर्मियन (द्रव्यमान, आयतन और स्थान) के आधार पर पदार्थ की एक सामान्य या पारंपरिक परिभाषा "कुछ भी है जिसका द्रव्यमान और आयतन (स्थान पर कब्जा करता है)" है। उदाहरण के लिए, एक कार को पदार्थ से बना कहा जाएगा, क्योंकि इसका द्रव्यमान और आयतन (स्थान लेता है) होता है। यह अवलोकन कि पदार्थ अंतरिक्ष पर कब्जा कर लेता है, प्राचीन काल से चला आ रहा है। हालाँकि, पदार्थ स्थान पर क्यों कब्जा करता है, इसका एक स्पष्टीकरण हाल ही में है, और इसे पाउली बहिष्करण सिद्धांत में वर्णित घटना का परिणाम माना जाता है, जो फर्मियन पर लागू होता है। दो विशेष उदाहरण जहां बहिष्करण सिद्धांत स्पष्ट रूप से पदार्थ को अंतरिक्ष के कब्जे से संबंधित करता है, वे हैं सफेद बौने तारे और न्यूट्रॉन तारे, जिनकी आगे चर्चा नीचे की गई है। इस प्रकार, पदार्थ को प्राथमिक फर्मियन से बनी हर चीज के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। यद्यपि हम रोजमर्रा की जिंदगी में उनका सामना नहीं करते हैं, एंटीक्वार्क (जैसे एंटीप्रोटॉन) और एंटीलेप्टॉन (जैसे पॉज़िट्रॉन) क्वार्क और लेप्टॉन के एंटीपार्टिकल्स हैं, साथ ही साथ प्राथमिक फर्मियन भी हैं, और अनिवार्य रूप से क्वार्क और लेप्टॉन के समान गुण हैं, जिसमें पाउली बहिष्करण सिद्धांत की प्रयोज्यता भी शामिल है, जिसे दो कणों को एक ही समय (एक ही स्थिति में) एक ही स्थान पर होने से रोकने के लिए कहा जा सकता है। प्रत्येक कण को "जगह लेता है" बनाता है। इस विशेष परिभाषा के कारण पदार्थ को इन प्रतिद्रव्य कणों के साथ-साथ साधारण क्वार्क और लेप्टॉन से बनी किसी भी चीज़ को शामिल करने के लिए परिभाषित किया जाता है, और इस प्रकार मेसन से बनी कोई भी चीज़, जो क्वार्क और एंटीक्वार्क से बने अस्थिर कण होते हैं। सामान्य सापेक्षता और ब्रह्मांड विज्ञान में सापेक्षता के संदर्भ में, द्रव्यमान एक योगात्मक मात्रा नहीं है, इस अर्थ में कि कोई भी प्रणाली के कुल शेष द्रव्यमान को प्राप्त करने के लिए किसी प्रणाली में कणों के शेष द्रव्यमान को नहीं जोड़ सकता है। इस प्रकार, सापेक्षता में आमतौर पर एक अधिक सामान्य दृष्टिकोण यह है कि यह विश्राम द्रव्यमान का योग नहीं है, बल्कि ऊर्जा-संवेग टेंसर है जो पदार्थ की मात्रा को निर्धारित करता है। यह टेंसर पूरे सिस्टम के लिए शेष द्रव्यमान देता है। इसलिए "पदार्थ" को कभी-कभी ऐसी किसी भी चीज़ के रूप में माना जाता है जो किसी प्रणाली की ऊर्जा-गति में योगदान देती है, यानी कुछ भी जो विशुद्ध रूप से गुरुत्वाकर्षण नहीं है। यह दृष्टिकोण आमतौर पर उन क्षेत्रों में आयोजित किया जाता है जो ब्रह्मांड विज्ञान जैसे सामान्य सापेक्षता से संबंधित हैं। इस दृष्टिकोण से, प्रकाश और अन्य द्रव्यमानहीन कण और क्षेत्र सभी "पदार्थ" का हिस्सा हैं। संरचना कण भौतिकी में, फर्मियन ऐसे कण होते हैं जो फर्मी-डीराक सांख्यिकी का पालन करते हैं। फर्मियन प्राथमिक हो सकते हैं, जैसे इलेक्ट्रॉन-या यौगिक, जैसे प्रोटॉन और न्यूट्रॉन। मानक मॉडल में, दो प्रकार के प्राथमिक फर्मियन हैंः क्वार्क और लेप्टॉन, जिनकी आगे चर्चा की गई है। क्वार्क स्पिन के विशाल कण होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे फर्मियन हैं। वे −e (डाउन-टाइप क्वार्क) या + e (अप-टाइप क्वार्क) का विद्युत आवेश ले जाते हैं। तुलना के लिए, एक इलेक्ट्रॉन में-1 ई का आवेश होता है। वे रंग आवेश भी ले जाते हैं, जो मजबूत अंतःक्रिया के लिए विद्युत आवेश के बराबर है। क्वार्क भी रेडियोधर्मी क्षय से गुजरते हैं, जिसका अर्थ है कि वे कमजोर अंतःक्रिया के अधीन हैं। बेरियोनिक बेरियन दृढ़ता से परस्पर क्रिया करने वाले फर्मियन हैं, और इसलिए फर्मी-डीराक आंकड़ों के अधीन हैं। बेरियन में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते हैं, जो परमाणु नाभिक में पाए जाते हैं, लेकिन कई अन्य अस्थिर बेरियन भी मौजूद हैं। बेरियन शब्द आमतौर पर त्रिकोणीय को संदर्भित करता है-तीन क्वार्क से बने कण। इसके अलावा, चार क्वार्क और एक एंटीक्वार्क से बने "विदेशी" बेरियन को पेंटाक्वार्क के रूप में जाना जाता है, लेकिन उनके अस्तित्व को आम तौर पर स्वीकार नहीं किया जाता है। बेरियोनिक पदार्थ ब्रह्मांड का वह हिस्सा है जो बेरियन (सभी परमाणुओं सहित) से बना है। ब्रह्मांड के इस हिस्से में डार्क एनर्जी, डार्क मैटर, ब्लैक होल या डिजनरेट मैटर के विभिन्न रूप शामिल नहीं हैं, जैसे कि सफेद बौने सितारे और न्यूट्रॉन सितारे। विल्किंसन माइक्रोवेव अनिसोट्रॉपी प्रोब (डब्ल्यू. एम. ए. पी.) द्वारा देखे गए माइक्रोवेव प्रकाश से पता चलता है कि सर्वश्रेष्ठ दूरबीनों की सीमा के भीतर ब्रह्मांड के उस हिस्से का केवल 4.6% (वह पदार्थ जो दिखाई दे सकता है क्योंकि प्रकाश उससे हम तक पहुंच सकता है) बेरियोनिक पदार्थ से बना है। लगभग 26.8% काला पदार्थ है, और लगभग 68.3% काली ऊर्जा है। ब्रह्मांड में साधारण पदार्थ का अधिकांश हिस्सा अदृश्य है, क्योंकि आकाशगंगाओं और समूहों के अंदर दिखाई देने वाले तारे और गैस ब्रह्मांड के द्रव्यमान-ऊर्जा घनत्व में सामान्य पदार्थ के योगदान का 10 प्रतिशत से भी कम हिस्सा हैं। हैड्रोनिक हैड्रोनिक पदार्थ 'साधारण' बेरोनिक पदार्थ को संदर्भित कर सकता है, जो हैड्रॉन (बेरियन और मेसन), या क्वार्क पदार्थ (परमाणु नाभिक का एक सामान्यीकरण) से बना है, अर्थात। 'निम्न' तापमान क्यू. सी. डी. पदार्थ। इसमें अपक्षयी पदार्थ और उच्च ऊर्जा भारी नाभिक टकराव का परिणाम शामिल है। अपक्षयी भौतिकी में, अपक्षयी पदार्थ निरपेक्ष शून्य के निकट तापमान पर फर्मियनों की गैस की जमीनी स्थिति को संदर्भित करता है। पाउली अपवर्जन सिद्धांत के लिए आवश्यक है कि केवल दो फर्मियन एक क्वांटम अवस्था पर कब्जा कर सकते हैं, एक स्पिन-अप और दूसरा स्पिन-डाउन। इसलिए, शून्य तापमान पर, फर्मियन सभी उपलब्ध फर्मियनों को समायोजित करने के लिए पर्याप्त स्तरों को भरते हैं-और कई फर्मियनों के मामले में, अधिकतम गतिज ऊर्जा (जिसे फर्मी ऊर्जा कहा जाता है) और गैस का दबाव बहुत बड़ा हो जाता है, और पदार्थ की सामान्य स्थितियों के विपरीत, तापमान के बजाय फर्मियनों की संख्या पर निर्भर करता है। ऐसा माना जाता है कि भारी तारों के विकास के दौरान अपक्षयी पदार्थ उत्पन्न होते हैं। सुब्रमण्यन चंद्रशेखर द्वारा यह प्रदर्शन कि सफेद बौने सितारों में बहिष्करण सिद्धांत के कारण अधिकतम द्रव्यमान की अनुमति है, तारा विकास के सिद्धांत में एक क्रांति का कारण बना। अपक्षयी पदार्थ में ब्रह्मांड का वह हिस्सा शामिल है जो न्यूट्रॉन सितारों और सफेद बौनों से बना है। अजीब पदार्थ क्वार्क पदार्थ का एक विशेष रूप है, जिसे आमतौर पर ऊपर, नीचे और अजीब क्वार्क के तरल के रूप में माना जाता है। यह परमाणु पदार्थ के विपरीत है, जो न्यूट्रॉन और प्रोटॉन का एक तरल है (जो स्वयं ऊपर और नीचे क्वार्क से बने होते हैं), और गैर-अजीब क्वार्क पदार्थ के साथ, जो एक क्वार्क तरल है जिसमें केवल ऊपर और नीचे क्वार्क होते हैं। पर्याप्त उच्च घनत्व पर, अजीब पदार्थ के रंग सुपरकंडक्टिंग होने की उम्मीद है। न्यूट्रॉन सितारों के मूल में, या, अधिक अनुमानित रूप से, अलग-अलग बूंदों के रूप में अजीब पदार्थ होने की परिकल्पना की जाती है जो आकार में फेमटोमीटर (स्ट्रेंजलेट) से लेकर किलोमीटर (क्वार्क सितारे) तक भिन्न हो सकते हैं। दो अर्थ कण भौतिकी और खगोल भौतिकी में, इस शब्द का उपयोग दो तरीकों से किया जाता है, एक व्यापक और दूसरा अधिक विशिष्ट। व्यापक अर्थ केवल क्वार्क पदार्थ है जिसमें क्वार्क के तीन स्वाद होते हैंः ऊपर, नीचे और अजीब। इस परिभाषा में, एक महत्वपूर्ण दबाव और एक संबंधित महत्वपूर्ण घनत्व होता है, और जब परमाणु पदार्थ (प्रोटॉन और न्यूट्रॉन से बना) को इस घनत्व से परे संपीड़ित किया जाता है, तो प्रोटॉन और न्यूट्रॉन क्वार्क में अलग हो जाते हैं, जिससे क्वार्क पदार्थ (शायद अजीब पदार्थ) प्राप्त होता है। संकीर्ण अर्थ क्वार्क पदार्थ है जो परमाणु पदार्थ की तुलना में अधिक स्थिर है। यह विचार कि ऐसा हो सकता है, बोडमेर और विटन की "अजीब पदार्थ परिकल्पना" है। इस परिभाषा में, महत्वपूर्ण दबाव शून्य हैः पदार्थ की वास्तविक जमीनी स्थिति हमेशा क्वार्क पदार्थ होती है। हम अपने आस-पास के पदार्थ में जो नाभिक देखते हैं, जो परमाणु पदार्थ की बूंदें हैं, वे वास्तव में मेटास्टेबल हैं, और पर्याप्त समय दिए जाने पर (या सही बाहरी उत्तेजना) अजीब पदार्थ की बूंदों में क्षय हो जाएगी, अर्थात। अजीब लोग। लेप्टॉन स्पिन के कण हैं-जिसका अर्थ है कि वे फर्मियन हैं। वे −1e (आवेशित लेप्टॉन) या 0e (न्यूट्रिनो) का विद्युत आवेश ले जाते हैं। क्वार्क के विपरीत, लेप्टॉन में रंग आवेश नहीं होता है, जिसका अर्थ है कि वे मजबूत अंतःक्रिया का अनुभव नहीं करते हैं। लेप्टॉन भी रेडियोधर्मी क्षय से गुजरते हैं, जिसका अर्थ है कि वे कमजोर अंतःक्रिया के अधीन हैं। लेप्टॉन विशाल कण होते हैं, इसलिए वे गुरुत्वाकर्षण के अधीन होते हैं। चरण थोक में, पदार्थ कई अलग-अलग रूपों, या एकत्रीकरण की अवस्थाओं में मौजूद हो सकता है, जिसे परिवेश के दबाव, तापमान और आयतन के आधार पर चरणों के रूप में जाना जाता है। एक चरण पदार्थ का एक रूप है जिसमें अपेक्षाकृत समान रासायनिक संरचना और भौतिक गुण होते हैं (जैसे घनत्व, विशिष्ट गर्मी, अपवर्तक सूचकांक, आदि)। इन चरणों में तीन परिचित (ठोस, तरल और गैस) के साथ-साथ पदार्थ की अधिक विदेशी अवस्थाएँ (जैसे प्लाज्मा, सुपरफ्लुइड, सुपरसोलिड, बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट) शामिल हैं। तरल पदार्थ तरल, गैस या प्लाज्मा हो सकता है। चुंबकीय पदार्थों के पैरामैग्नेटिक और फेरोमैग्नेटिक चरण भी हैं। जैसे-जैसे परिस्थितियाँ बदलती हैं, पदार्थ एक चरण से दूसरे चरण में बदल सकता है। इन घटनाओं को चरण संक्रमण कहा जाता है और इनका अध्ययन ऊष्मागतिकी के क्षेत्र में किया जाता है। नैनोमटेरियल्स में, सतह क्षेत्र और आयतन के अनुपात में भारी वृद्धि के परिणामस्वरूप पदार्थ जो थोक सामग्री से पूरी तरह से अलग गुण प्रदर्शित कर सकता है, और किसी भी थोक चरण द्वारा अच्छी तरह से वर्णित नहीं है (अधिक विवरण के लिए नैनोमटेरियल्स देखें)। चरणों को कभी-कभी पदार्थ की अवस्थाएँ कहा जाता है, लेकिन यह शब्द ऊष्मागतिकीय अवस्थाओं के साथ भ्रम पैदा कर सकता है। उदाहरण के लिए, अलग-अलग दबावों पर बनी रहने वाली दो गैसें अलग-अलग ऊष्मागतिकीय अवस्थाओं (अलग-अलग दबाव) में होती हैं, लेकिन एक ही चरण में (दोनों गैसें हैं)। एंटीमैटर एंटीमैटर वह पदार्थ है जो सामान्य पदार्थ के विरोधी कणों से बना होता है। यदि कोई कण और उसका विरोधी कण एक दूसरे के संपर्क में आते हैं, तो दोनों नष्ट हो जाते हैं; अर्थात, वे दोनों अल्बर्ट आइंस्टीन के समीकरण के अनुसार समान ऊर्जा वाले अन्य कणों में परिवर्तित हो सकते हैं। ये नए कण उच्च-ऊर्जा वाले फोटॉन (गामा किरणें) या अन्य कण-एंटीपार्टिकल जोड़े हो सकते हैं। परिणामी कणों को गतिज ऊर्जा की मात्रा से संपन्न किया जाता है जो विनाश के उत्पादों के शेष द्रव्यमान और मूल कण-एंटीपार्टिकल जोड़ी के शेष द्रव्यमान के बीच के अंतर के बराबर होती है, जो अक्सर काफी बड़ी होती है। "पदार्थ" की किस परिभाषा को अपनाया जाता है, इसके आधार पर एंटीमैटर को पदार्थ का एक विशेष उपवर्ग या पदार्थ के विपरीत कहा जा सकता है। एंटीमैटर प्राकृतिक रूप से पृथ्वी पर नहीं पाया जाता है, सिवाय बहुत कम समय के लिए और बहुत कम मात्रा में (रेडियोधर्मी क्षय, बिजली या ब्रह्मांडीय किरणों के परिणामस्वरूप)। ऐसा इसलिए है क्योंकि एक उपयुक्त भौतिकी प्रयोगशाला की सीमा के बाहर पृथ्वी पर मौजूद एंटीमैटर लगभग तुरंत उस सामान्य पदार्थ से मिल जाएगा जिससे पृथ्वी बनी है, और नष्ट हो जाएगी। एंटीपार्टिकल्स और कुछ स्थिर एंटीमैटर (जैसे एंटीहाइड्रोजन) को कम मात्रा में बनाया जा सकता है, लेकिन इसके कुछ सैद्धांतिक गुणों का परीक्षण करने के अलावा और अधिक करने के लिए पर्याप्त मात्रा में नहीं। विज्ञान और विज्ञान कथा दोनों में काफी अटकलें हैं कि क्यों अवलोकन योग्य ब्रह्मांड स्पष्ट रूप से लगभग पूरी तरह से पदार्थ है (क्वार्क और लेप्टोन के अर्थ में लेकिन एंटीक्वार्क या एंटीलेप्टोन नहीं), और क्या अन्य स्थान लगभग पूरी तरह से एंटीमैटर (एंटीक्वार्क और एंटीलेप्टोन) हैं। प्रारंभिक ब्रह्मांड में, यह सोचा जाता है कि पदार्थ और एंटीमैटर को समान रूप से दर्शाया गया था, और एंटीमैटर के गायब होने के लिए भौतिक नियमों में एक विषमता की आवश्यकता होती है जिसे सीपी (चार्ज-पैरिटी) समरूपता उल्लंघन कहा जाता है, जिसे मानक मॉडल से प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन इस समय दृश्य ब्रह्मांड में पदार्थ और एंटीमैटर की स्पष्ट विषमता भौतिकी में महान अनसुलझी समस्याओं में से एक है। जिन संभावित प्रक्रियाओं के द्वारा यह आया है, उन्हें बेरियोजेनेसिस के तहत अधिक विस्तार से खोजा गया है। औपचारिक रूप से, एंटीमैटर कणों को उनकी नकारात्मक बेरियन संख्या या लेप्टॉन संख्या से परिभाषित किया जा सकता है, जबकि "सामान्य" (गैर-एंटीमैटर) पदार्थ कणों में सकारात्मक बेरियन या लेप्टॉन संख्या होती है। कणों के ये दो वर्ग एक दूसरे के विरोधी कण भागीदार हैं। अक्टूबर 2017 में, वैज्ञानिकों ने आगे के सबूतों की सूचना दी कि बिग बैंग में समान रूप से उत्पादित पदार्थ और एंटीमैटर समान हैं, एक दूसरे को पूरी तरह से नष्ट कर देना चाहिए और इसके परिणामस्वरूप, ब्रह्मांड का अस्तित्व नहीं होना चाहिए। इसका तात्पर्य यह है कि कुछ ऐसा होना चाहिए, जो अभी तक वैज्ञानिकों के लिए अज्ञात है, जिसने या तो प्रारंभिक ब्रह्मांड में पदार्थ और एंटीमैटर के पूर्ण पारस्परिक विनाश को रोक दिया, या जिसने दोनों रूपों के बीच असंतुलन को जन्म दिया। दो मात्राएँ जो क्वार्क-लेप्टॉन अर्थ में पदार्थ की मात्रा को परिभाषित कर सकती हैं (और एंटीमैटर एक एंटीकर्क-एंटीलेप्टॉन अर्थ में), बेरियन संख्या और लेप्टॉन संख्या, मानक मॉडल में संरक्षित हैं। प्रोटॉन या न्यूट्रॉन जैसे बेरियन में एक बेरियन संख्या होती है, और एक क्वार्क, क्योंकि एक बेरियन में तीन होते हैं, को 1/3 की बेरियन संख्या दी जाती है। इसलिए पदार्थ की शुद्ध मात्रा, जैसा कि क्वार्क की संख्या (एंटीक्वार्क की संख्या को घटाकर, जिसमें से प्रत्येक की बेरियन संख्या-1/3 है), जो बेरियन संख्या के समानुपाती है, और लेप्टोन की संख्या (माइनस एंटीलेप्टोन), जिसे लेप्टोन संख्या कहा जाता है, किसी भी प्रक्रिया में बदलना व्यावहारिक रूप से असंभव है। परमाणु बम में भी, कोई भी बेरियन (प्रोटॉन और न्यूट्रॉन जिनमें से परमाणु नाभिक बने होते हैं) नष्ट नहीं होते हैं-प्रतिक्रिया से पहले की तरह कई बेरियन होते हैं, इसलिए इनमें से कोई भी पदार्थ कण वास्तव में नष्ट नहीं होता है और कोई भी गैर-पदार्थ कणों (जैसे प्रकाश या विकिरण के फोटॉन) में परिवर्तित नहीं होता है। इसके बजाय, परमाणु (और शायद क्रोमोडायनामिक) बंधन ऊर्जा जारी की जाती है, क्योंकि ये बेरियन मूल छोटे (हाइड्रोजन) और बड़े (प्लूटोनियम आदि) की तुलना में प्रति नाभिक कम ऊर्जा (और, समतुल्य, कम द्रव्यमान) वाले मध्यम आकार के नाभिक में बंधे हो जाते हैं। नाभिक। यहाँ तक कि इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन विनाश में भी, कोई शुद्ध पदार्थ नष्ट नहीं हो रहा है, क्योंकि विनाश से पहले शून्य शुद्ध पदार्थ (शून्य कुल लेप्टॉन संख्या और बेरियन संख्या) था-एक लेप्टॉन माइनस एक एंटीलेप्टॉन शून्य शुद्ध लेप्टॉन संख्या के बराबर होता है-और यह शुद्ध राशि पदार्थ नहीं बदलता है क्योंकि यह विनाश के बाद केवल शून्य रहता है। संक्षेप में, पदार्थ, जैसा कि भौतिकी में परिभाषित किया गया है, बेरियन और लेप्टॉन को संदर्भित करता है। द्रव्य की मात्रा को बेरियन और लेप्टोन संख्या के संदर्भ में परिभाषित किया गया है। बेरियन और लेप्टोन बनाए जा सकते हैं, लेकिन उनकी रचना एंटीबेरियन या एंटीलेप्टोन के साथ होती है और उन्हें एंटीबेरियन या एंटीलेप्टोन से नष्ट करके नष्ट किया जा सकता है। चूँकि एंटीबैरियॉन/एंटीलेप्टॉन में नकारात्मक बेरियन/लेप्टॉन संख्याएँ होती हैं, इसलिए समग्र बेरियन/लेप्टॉन संख्याएँ नहीं बदली जाती हैं, इसलिए पदार्थ संरक्षित रहता है। हालांकि, बेरियन/लेप्टोन और एंटीबेरियन/एंटीलेप्टोन सभी में सकारात्मक द्रव्यमान होता है, इसलिए द्रव्यमान की कुल मात्रा संरक्षित नहीं होती है। इसके अलावा, प्राकृतिक या कृत्रिम परमाणु प्रतिक्रियाओं के अलावा, ब्रह्मांड में आम तौर पर लगभग कोई एंटीमैटर उपलब्ध नहीं है (बेरियन विषमता और लेप्टोजेनेसिस देखें), इसलिए सामान्य परिस्थितियों में कण विनाश दुर्लभ है। क्वार्क और लेप्टॉन की परिभाषा में डार्क ऑर्डिनरी मैटर, अवलोकन योग्य ब्रह्मांड की ऊर्जा का लगभग 4 प्रतिशत है। शेष ऊर्जा को विदेशी रूपों के कारण माना जाता है, जिसमें से 23 प्रतिशत डार्क मैटर और 73 प्रतिशत डार्क एनर्जी है। खगोल भौतिकी और ब्रह्मांड विज्ञान में, श्याम पदार्थ अज्ञात संरचना का पदार्थ है जो सीधे देखे जाने के लिए पर्याप्त विद्युत चुम्बकीय विकिरण का उत्सर्जन या परावर्तन नहीं करता है, लेकिन जिसकी उपस्थिति का अनुमान दृश्य पदार्थ पर गुरुत्वाकर्षण प्रभावों से लगाया जा सकता है। प्रारंभिक ब्रह्मांड और बिग बैंग सिद्धांत के अवलोकन साक्ष्य के लिए आवश्यक है कि इस पदार्थ में ऊर्जा और द्रव्यमान हो, लेकिन यह साधारण बेरियन (प्रोटॉन और न्यूट्रॉन) से बना न हो। आम तौर पर स्वीकृत दृष्टिकोण यह है कि अधिकांश काला पदार्थ प्रकृति में गैर-बेरियोनिक है। इस प्रकार, यह उन कणों से बना है जो अभी तक प्रयोगशाला में नहीं देखे गए हैं। शायद वे अतिसममित कण हैं, जो मानक मॉडल कण नहीं हैं, बल्कि ब्रह्मांड के प्रारंभिक चरण में बहुत उच्च ऊर्जा पर बने अवशेष हैं और अभी भी तैर रहे हैं। ब्रह्मांड विज्ञान में, डार्क एनर्जी उस विकर्षक प्रभाव के स्रोत को दिया गया नाम है जो ब्रह्मांड के विस्तार की दर को तेज कर रहा है। इसकी सटीक प्रकृति वर्तमान में एक रहस्य है, हालांकि इसके प्रभावों को निर्वात को ऊर्जा घनत्व और दबाव जैसे पदार्थ जैसे गुणों को निर्दिष्ट करके उचित रूप से मॉडल किया जा सकता है। विदेशी विदेशी पदार्थ कण भौतिकी की एक अवधारणा है, जिसमें डार्क मैटर और डार्क एनर्जी शामिल हो सकती है, लेकिन किसी भी काल्पनिक सामग्री को शामिल करने के लिए आगे जाती है जो पदार्थ के ज्ञात रूपों के एक या अधिक गुणों का उल्लंघन करती है। ऐसी कुछ सामग्रियों में नकारात्मक द्रव्यमान जैसे काल्पनिक गुण हो सकते हैं। ऐतिहासिक और दार्शनिक अध्ययन शास्त्रीय पुरातनता (लगभग 600 ईसा पूर्व-सी। 322 ईसा पूर्व) प्राचीन भारत में, बौद्ध, हिंदू और जैन दार्शनिक परंपराओं में से प्रत्येक ने माना कि पदार्थ परमाणुओं (परमानू, पुदगला) से बना था जो "शाश्वत, अविनाशी, बिना भागों और असंख्य" थे और जो प्रकृति के नियमों के अनुसार अधिक जटिल पदार्थ बनाने के लिए संबंधित या विघटित थे। उन्होंने आत्मा या उसकी कमी के बारे में अपने विचारों को पदार्थ के अपने सिद्धांत में जोड़ा। इस सिद्धांत के सबसे मजबूत विकासकर्ता और रक्षक न्याय-वैशेषिक स्कूल थे, जिसमें भारतीय दार्शनिक कनाडा (लगभग 6 वीं शताब्दी ईसा पूर्व) के विचारों का सबसे अधिक पालन किया जाता था। बौद्ध दार्शनिकों ने भी पहली सहस्राब्दी ईसा पूर्व के अंत में इन विचारों को विकसित किया, जो विचार वैशेषिक स्कूल के समान थे, लेकिन जिसमें कोई आत्मा या विवेक शामिल नहीं था। जैन दार्शनिकों ने आत्मा (जीव) को शामिल किया, जिसमें प्रत्येक परमाणु में स्वाद, गंध, स्पर्श और रंग जैसे गुण जोड़े गए। उन्होंने हिंदुओं और बौद्धों के प्रारंभिक साहित्य में पाए जाने वाले विचारों का विस्तार करते हुए कहा कि परमाणु या तो आर्द्र या सूखे होते हैं, और यह गुणवत्ता सीमेंट मायने रखती है। उन्होंने इस संभावना का भी प्रस्ताव दिया कि परमाणु विपरीत आकर्षण के कारण जुड़ते हैं, और आत्मा इन परमाणुओं से जुड़ जाती है, कर्म अवशेषों के साथ बदल जाती है, और प्रत्येक पुनर्जन्म के साथ पारगमन करती है। प्राचीन यूनान में, पूर्व-सॉक्रेटिक दार्शनिकों ने दृश्य दुनिया की अंतर्निहित प्रकृति का अनुमान लगाया। थेल्स (सी. 624 ईसा पूर्व-सी. 546 ईसा पूर्व) ने पानी को दुनिया की मौलिक सामग्री माना। एनाक्सिमेंडर (सी. 610 ईसा पूर्व-सी. 546 ईसा पूर्व) ने माना कि मूल सामग्री पूरी तरह से चरित्रहीन या असीमित थीः अनंत (एपेरॉन)। एनाक्सिमेन्स (585 ईसा पूर्व, डी. 528 ईसा पूर्व में फला-फूला) ने माना कि मूल सामग्री न्यूमा या हवा थी। हेराक्लिटस (सी. 535-सी. 475 ईसा पूर्व) कहते प्रतीत होते हैं कि मूल तत्व अग्नि है, हालांकि शायद उनका मतलब है कि सब कुछ परिवर्तन है। एम्पेडोकल्स (सी. 490-430 ईसा पूर्व) ने चार तत्वों की बात की जिनमें से सब कुछ बनाया गया थाः पृथ्वी, जल, वायु और अग्नि। इस बीच, परमेनाइड्स ने तर्क दिया कि परिवर्तन मौजूद नहीं है, और डेमोक्रिटस ने तर्क दिया कि सब कुछ सूक्ष्म, सभी आकृतियों के निष्क्रिय निकायों से बना है जिन्हें परमाणु कहा जाता है, एक दर्शन जिसे परमाणुवाद कहा जाता है। इन सभी धारणाओं में गहरी दार्शनिक समस्याएं थीं। अरस्तू (384-322 BCE) अवधारणा को एक ठोस दार्शनिक आधार पर रखने वाले पहले व्यक्ति थे, जो उन्होंने अपने प्राकृतिक दर्शन में किया, विशेष रूप से भौतिकी पुस्तक I में। उन्होंने चार एम्पेडोक्लीन तत्वों को उचित अनुमान के रूप में अपनाया, लेकिन एक पाँचवाँ, ईथर जोड़ा। फिर भी, ये तत्व अरस्तू के दिमाग में बुनियादी नहीं हैं। बल्कि वे, दृश्य दुनिया की हर चीज की तरह, मूल सिद्धांतों पदार्थ और रूप से बने हैं। अरस्तू पदार्थ के लिए जिस शब्द का उपयोग करता है, वह है, जिसका शाब्दिक अनुवाद लकड़ी या लकड़ी के रूप में किया जा सकता है, यानी निर्माण के लिए "कच्चा माल"। वास्तव में, पदार्थ के बारे में अरस्तू की अवधारणा आंतरिक रूप से किसी ऐसी चीज से जुड़ी हुई है जिसे बनाया या बनाया जा रहा है। दूसरे शब्दों में, पदार्थ की प्रारंभिक आधुनिक अवधारणा के विपरीत केवल स्थान पर कब्जा करने के रूप में, अरस्तू के लिए पदार्थ परिभाषित रूप से प्रक्रिया या परिवर्तन से जुड़ा हुआ हैः पदार्थ वह है जो पदार्थ के परिवर्तन का आधार है। उदाहरण के लिए, एक घोड़ा घास खाता हैः घोड़ा घास को अपने आप में बदल देता है; घास घोड़े में नहीं रहती है, लेकिन इसका कुछ पहलू-इसका पदार्थ-बना रहता है। इस पदार्थ का विशेष रूप से वर्णन नहीं किया गया है (उदाहरण के लिए, परमाणु के रूप में), लेकिन इसमें वह सब कुछ होता है जो घास से घोड़े में पदार्थ के परिवर्तन में बना रहता है। इस समझ में पदार्थ स्वतंत्र रूप से (यानी, एक पदार्थ के रूप में) मौजूद नहीं है, लेकिन रूप के साथ परस्पर निर्भर रूप से (यानी, एक "सिद्धांत" के रूप में) मौजूद है और केवल उस हद तक है जब तक यह परिवर्तन का आधार है। यह पदार्थ और रूप के संबंध की कल्पना करने में सहायक हो सकता है जो भागों और पूरे के बीच के संबंध के समान है। अरस्तू के लिए, इस तरह के पदार्थ केवल रूप से वास्तविकता प्राप्त कर सकते हैं; इसकी अपने आप में कोई गतिविधि या वास्तविकता नहीं है, जिस तरह से इस तरह के भागों का केवल समग्र रूप से अस्तित्व है (अन्यथा वे स्वतंत्र पूर्ण होंगे)। प्रबोधन के युग फ्रांसीसी दार्शनिक रेने डेसकार्टेस (1596-1650) ने पदार्थ की आधुनिक अवधारणा की शुरुआत की। वह मुख्य रूप से एक ज्यामितिज्ञ थे। अरस्तू की तरह, परिवर्तन की भौतिक वास्तविकता से पदार्थ के अस्तित्व का अनुमान लगाने के बजाय, डेसकार्ट ने मनमाने ढंग से पदार्थ को एक अमूर्त, गणितीय पदार्थ के रूप में अभिनिर्धारित किया जो स्थान पर कब्जा कर लेता हैः डेसकार्ट के लिए, पदार्थ में केवल विस्तार का गुण है, इसलिए गति के अलावा इसकी एकमात्र गतिविधि अन्य निकायों को बाहर करना हैः यह यांत्रिक दर्शन है। डेसकार्टेस मन के बीच एक पूर्ण अंतर करते हैं, जिसे वे विस्तारित, विचारशील पदार्थ और पदार्थ के रूप में परिभाषित करते हैं, जिसे वे विचारहीन, विस्तारित पदार्थ के रूप में परिभाषित करते हैं। वे स्वतंत्र चीजें हैं। इसके विपरीत, अरस्तू ने पदार्थ और औपचारिक/गठन सिद्धांत को पूरक सिद्धांतों के रूप में परिभाषित किया है जो एक साथ एक स्वतंत्र चीज़ (पदार्थ) की रचना करते हैं। संक्षेप में, अरस्तू ने पदार्थ (मोटे तौर पर बोलते हुए) को परिभाषित किया है कि वास्तव में चीजें किस चीज से बनी हैं (एक संभावित स्वतंत्र अस्तित्व के साथ), लेकिन डेसकार्टेस ने पदार्थ को अपने आप में एक वास्तविक स्वतंत्र चीज के रूप में उन्नत किया है। डेसकार्टेस और अरस्तू की अवधारणाओं के बीच निरंतरता और अंतर उल्लेखनीय है। दोनों अवधारणाओं में, पदार्थ निष्क्रिय या निष्क्रिय है। संबंधित अवधारणाओं में पदार्थ का बुद्धि के साथ अलग-अलग संबंध होता है। अरस्तू के लिए, पदार्थ और बुद्धि (रूप) एक परस्पर निर्भर संबंध में एक साथ मौजूद हैं, जबकि डेसकार्टेस के लिए, पदार्थ और बुद्धि (मन) परिभाषा के विपरीत, स्वतंत्र पदार्थ हैं। पदार्थ के अंतर्निहित गुणों को विस्तार तक सीमित करने के लिए डेसकार्टेस का औचित्य इसकी स्थायित्व है, लेकिन उनका वास्तविक मानदंड स्थायित्व नहीं है (जो रंग और प्रतिरोध पर समान रूप से लागू होता है), बल्कि सभी भौतिक गुणों को समझाने के लिए ज्यामिति का उपयोग करने की उनकी इच्छा है। डेसकार्टेस की तरह, हॉब्स, बॉयल और लॉक ने तर्क दिया कि शरीर के अंतर्निहित गुण विस्तार तक सीमित थे, और रंग जैसे तथाकथित माध्यमिक गुण, केवल मानव धारणा के उत्पाद थे। अंग्रेजी दार्शनिक आइज़ैक न्यूटन (1643-1727) को पदार्थ की डेसकार्टेस की यांत्रिक अवधारणा विरासत में मिली। अपने "दर्शनशास्त्र में तर्क के नियमों" के तीसरे में, न्यूटन ने पदार्थ के सार्वभौमिक गुणों को "विस्तार, कठोरता, अभेद्यता, गतिशीलता और जड़ता" के रूप में सूचीबद्ध किया है। इसी तरह प्रकाशिकी में उन्होंने अनुमान लगाया कि भगवान ने पदार्थ को "ठोस, द्रव्यमान, कठोर, अभेद्य, चल कणों" के रूप में बनाया, जो "इतने कठिन थे कि कभी भी टूटने या टुकड़ों में टूटने के लिए नहीं थे।" पदार्थ के "प्राथमिक" गुण गणितीय विवरण के लिए अनुकूल थे, रंग या स्वाद जैसे "माध्यमिक" गुणों के विपरीत। डेसकार्टेस की तरह, न्यूटन ने गौण गुणों की आवश्यक प्रकृति को अस्वीकार कर दिया। न्यूटन ने द्रव्यमान जैसे विस्तार (कम से कम सीमित आधार पर) के अलावा पदार्थ के आंतरिक गुणों को बहाल करके पदार्थ के बारे में डेसकार्टेस की धारणा को विकसित किया। न्यूटन द्वारा गुरुत्वाकर्षण बल का उपयोग, जो "एक दूरी पर" काम करता था, ने डेसकार्टेस के यांत्रिकी को प्रभावी रूप से अस्वीकार कर दिया, जिसमें अंतःक्रिया विशेष रूप से संपर्क द्वारा होती थी। यद्यपि न्यूटन का गुरुत्वाकर्षण पिंडों की एक शक्ति प्रतीत होता है, न्यूटन ने स्वयं इसे पदार्थ का एक आवश्यक गुण स्वीकार नहीं किया। तर्क को अधिक लगातार आगे बढ़ाते हुए, जोसेफ प्रीस्टली (1733-1804) ने तर्क दिया कि भौतिक गुण संपर्क यांत्रिकी से परे हैंः रासायनिक गुणों के लिए आकर्षण की क्षमता की आवश्यकता होती है। उन्होंने तर्क दिया कि डेसकार्टेस आदि के तथाकथित प्राथमिक गुणों के अलावा पदार्थ में अन्य अंतर्निहित शक्तियां हैं। 19वीं और 20वीं शताब्दी प्रीस्टले के समय से, भौतिक दुनिया के घटकों (जैसे अणु, परमाणु, उपपरमाण्विक कण) के ज्ञान में भारी विस्तार हुआ है। 19वीं शताब्दी में, आवर्त सारणी और परमाणु सिद्धांत के विकास के बाद, परमाणुओं को पदार्थ के मौलिक घटकों के रूप में देखा गया; परमाणुओं ने अणुओं और यौगिकों का निर्माण किया। स्थान पर कब्जा करने और द्रव्यमान होने के संदर्भ में सामान्य परिभाषा पदार्थ की अधिकांश भौतिक और रासायनिक परिभाषाओं के विपरीत है, जो इसके बजाय इसकी संरचना और उन विशेषताओं पर निर्भर करती हैं जो आवश्यक रूप से आयतन और द्रव्यमान से संबंधित नहीं हैं। उन्नीसवीं शताब्दी के अंत में, पदार्थ के ज्ञान का तेजी से विकास शुरू हुआ। न्यूटोनियन दृष्टिकोण के पहलू अभी भी हावी थे। जेम्स क्लर्क मैक्सवेल ने अपने काम मैटर एंड मोशन में मामले पर चर्चा की। वह "पदार्थ" को अंतरिक्ष और समय से सावधानीपूर्वक अलग करते हैं, और इसे न्यूटन के गति के पहले नियम में संदर्भित वस्तु के संदर्भ में परिभाषित करते हैं। हालाँकि, न्यूटोनियन तस्वीर पूरी कहानी नहीं थी। 19वीं शताब्दी में, "पदार्थ" शब्द पर कई वैज्ञानिकों और दार्शनिकों द्वारा सक्रिय रूप से चर्चा की गई थी, और लीवर में एक संक्षिप्त रूपरेखा पाई जा सकती है। 1870 की एक पाठ्यपुस्तक चर्चा से पता चलता है कि पदार्थ वह है जो परमाणुओं से बना हैः विज्ञान में पदार्थ के तीन विभाजनों को मान्यता दी गई हैः द्रव्यमान, अणु और परमाणु। द्रव्य का द्रव्यमान द्रव्य का कोई भी हिस्सा है जो इंद्रियों द्वारा सराहनीय है। अणु पदार्थ का सबसे छोटा कण है जिसमें किसी वस्तु को उसकी पहचान खोए बिना विभाजित किया जा सकता है। परमाणु एक अणु के विभाजन से उत्पन्न होने वाला अभी भी छोटा कण है। केवल द्रव्यमान और कब्जा करने वाले स्थान की विशेषताओं के बजाय, पदार्थ को रासायनिक और विद्युत गुणों के रूप में माना जाता था। 1909 में प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी जे. जे. थॉमसन (1856-1940) ने "पदार्थ के संविधान" के बारे में लिखा और वह पदार्थ और विद्युत आवेश के बीच संभावित संबंध से संबंधित थे। 19वीं शताब्दी के अंत में इलेक्ट्रॉन की खोज के साथ, और 20वीं शताब्दी की शुरुआत में, गीगर-मार्सडेन प्रयोग परमाणु नाभिक की खोज के साथ, और कण भौतिकी के जन्म के साथ, पदार्थ को इलेक्ट्रॉनों, प्रोटॉनों और न्यूट्रॉनों से बना हुआ देखा गया जो परमाणु बनाने के लिए परस्पर क्रिया करते हैं। इसके बाद "पदार्थ की संरचना" से संबंधित एक संपूर्ण साहित्य विकसित हुआ, जिसमें 20वीं शताब्दी की शुरुआत में "विद्युत संरचना" से लेकर हाल ही में "पदार्थ की क्वार्क संरचना" तक शामिल था, जिसे जैकब द्वारा 1992 की शुरुआत में इस टिप्पणी के साथ पेश किया गया थाः "पदार्थ की क्वार्क संरचना को समझना समकालीन भौतिकी में सबसे महत्वपूर्ण प्रगति में से एक रहा है।" इस संबंध में, भौतिक विज्ञानी पदार्थ क्षेत्रों की बात करते हैं, और कणों को "पदार्थ क्षेत्र के एक मोड के क्वांटम उत्तेजना" के रूप में बताते हैं। और यहाँ डी सब्बाटा और गैस्पेरिनी का एक उद्धरण हैः "पदार्थ" शब्द के साथ हम इस संदर्भ में, अंतःक्रियाओं के स्रोतों को दर्शाते हैं, जो कि स्पिनोर क्षेत्र (जैसे क्वार्क और लेप्टॉन) हैं, जिन्हें पदार्थ के मौलिक घटक माना जाता है, या हिग्स कणों जैसे स्केलर क्षेत्र, जिनका उपयोग गेज सिद्धांत में द्रव्यमान को पेश करने के लिए किया जाता है (और यह, हालांकि, अधिक मौलिक फर्मियन क्षेत्रों से बना हो सकता है)। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन हालांकि अविभाज्य नहीं हैंः उन्हें क्वार्क में विभाजित किया जा सकता है। और इलेक्ट्रॉन लेप्टॉन नामक कण परिवार का हिस्सा हैं। क्वार्क और लेप्टॉन दोनों प्राथमिक कण हैं, और 2004 में एक स्नातक पाठ के लेखकों द्वारा पदार्थ के मौलिक घटकों के रूप में देखे गए थे। ये क्वार्क और लेप्टॉन चार मौलिक बलों के माध्यम से परस्पर क्रिया करते हैंः गुरुत्वाकर्षण, विद्युत चुंबकत्व, कमजोर अंतःक्रिया और मजबूत अंतःक्रिया। कण भौतिकी का मानक मॉडल वर्तमान में सभी भौतिकी के लिए सबसे अच्छी व्याख्या है, लेकिन दशकों के प्रयासों के बावजूद, गुरुत्वाकर्षण को अभी तक क्वांटम स्तर पर नहीं गिना जा सकता है; यह केवल शास्त्रीय भौतिकी (क्वांटम गुरुत्वाकर्षण और गुरुत्वाकर्षण देखें) द्वारा स्टीफन हॉकिंग जैसे सिद्धांतकारों की हताशा के लिए वर्णित है। क्वार्क और लेप्टॉन के बीच अंतःक्रिया क्वार्क और लेप्टॉन के बीच फोटॉन जैसे बल वहन करने वाले कणों के आदान-प्रदान का परिणाम है। बल वहन करने वाले कण स्वयं निर्माण खंड नहीं हैं। एक परिणाम के रूप में, द्रव्यमान और ऊर्जा (जिसे हमारे वर्तमान ज्ञान के अनुसार बनाया या नष्ट नहीं किया जा सकता है) हमेशा पदार्थ से संबंधित नहीं हो सकते हैं (जो फोटॉन जैसे गैर-पदार्थ कणों से या यहां तक कि शुद्ध ऊर्जा से भी बनाया जा सकता है, जैसे कि गतिज ऊर्जा)। बल मध्यस्थों को आमतौर पर पदार्थ नहीं माना जाता हैः विद्युत बल (फोटॉन) के मध्यस्थों में ऊर्जा होती है (प्लैंक संबंध देखें) और कमजोर बल (डब्ल्यू और जेड बोसॉन) के मध्यस्थों में द्रव्यमान होता है, लेकिन दोनों में से किसी को भी पदार्थ नहीं माना जाता है। हालाँकि, जबकि इन क्वांटा को पदार्थ नहीं माना जाता है, वे परमाणुओं, उपपरमाण्विक कणों और उन सभी प्रणालियों के कुल द्रव्यमान में योगदान करते हैं जो उन्हें धारण करते हैं। सारांश पदार्थ की आधुनिक अवधारणा को इतिहास में कई बार परिष्कृत किया गया है, इस ज्ञान में सुधार के प्रकाश में कि बुनियादी निर्माण खंड क्या हैं, और वे कैसे परस्पर क्रिया करते हैं। "पदार्थ" शब्द का उपयोग पूरे भौतिकी में विभिन्न प्रकार के संदर्भों में किया जाता हैः उदाहरण के लिए, एक "संघनित पदार्थ भौतिकी", "प्राथमिक पदार्थ", "पार्टोनिक" पदार्थ, "काले" पदार्थ, "विरोधी"-पदार्थ, "अजीब" पदार्थ और "परमाणु" पदार्थ को संदर्भित करता है। पदार्थ और प्रतिद्रव्य की चर्चा में, पूर्व को अल्फवेन द्वारा कोइनोमैटर (जी. के.) के रूप में संदर्भित किया गया है। सामान्य बात)। यह कहना उचित है कि भौतिकी में, पदार्थ की सामान्य परिभाषा के बारे में कोई व्यापक सहमति नहीं है, और "पदार्थ" शब्द का उपयोग आमतौर पर एक निर्दिष्ट संशोधक के साथ किया जाता है। पदार्थ की अवधारणा का इतिहास पदार्थ को परिभाषित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले मौलिक लंबाई पैमाने का इतिहास है। अलग-अलग निर्माण खंड इस बात पर निर्भर करते हैं कि कोई परमाणु या प्राथमिक कण स्तर पर पदार्थ को परिभाषित करता है या नहीं। एक परिभाषा का उपयोग किया जा सकता है कि पदार्थ परमाणु है, या वह पदार्थ हैड्रॉन है, या वह पदार्थ लेप्टॉन और क्वार्क है जो उस पैमाने पर निर्भर करता है जिस पर कोई पदार्थ को परिभाषित करना चाहता है। ये क्वार्क और लेप्टॉन चार मौलिक बलों के माध्यम से परस्पर क्रिया करते हैंः गुरुत्वाकर्षण, विद्युत चुंबकत्व, कमजोर अंतःक्रिया और मजबूत अंतःक्रिया। कण भौतिकी का मानक मॉडल वर्तमान में सभी भौतिकी के लिए सबसे अच्छी व्याख्या है, लेकिन दशकों के प्रयासों के बावजूद, गुरुत्वाकर्षण को अभी तक क्वांटम स्तर पर नहीं गिना जा सकता है; यह केवल शास्त्रीय भौतिकी द्वारा वर्णित है (क्वांटम गुरुत्वाकर्षण और गुरुत्वाकर्षण देखें)। एंटीमैटर एम्बिप्लाज्मा एंटीहाइड्रोजन एंटीपार्टिकल पार्टिकल एक्सेलरेटर कॉस्मोलॉजी कॉस्मोलॉजिकल कांस्टेंट फ्रीडमैन इक्वेशन्स मोशन फिजिकल ऑन्टोलॉजी डार्क मैटर एक्सियन मिनिमल सुपरसिमेट्रिक स्टैंडर्ड मॉडल न्यूट्रलिनो नॉनबेरियोनिक डार्क मैटर स्केलर फील्ड डार्क मैटर फिलॉसफी एटमिस्म मैटेरियलिज्म फिजिकलिस्म सब्सटेंस थ्योरी अन्य मास-एनर्जी एक्विवैलेन्स मैटरजी पैटर्न फॉर्मेशन पीरियोडिक सिस्टम्स ऑफ स्मॉल मॉलिक्यूल्स संदर्भ स्टीफन टॉल्मिन और जून गुडफील्ड, द आर्किटेक्चर ऑफ मैटर (शिकागोः यूनिवर्सिटी ऑफ शिकागो प्रेस, 1962)। रिचर्ड जे. कॉनेल, मैटर एंड बीकमिंग (शिकागोः द प्रायरी प्रेस, 1966)। एर्नान मैकमुलिन, ग्रीक और मध्ययुगीन दर्शन में पदार्थ की अवधारणा (नोट्रे डेम, इंडियानाः यूनिव। नोट्रे डेम प्रेस, 1965) एर्नान मैकमुलिन, आधुनिक दर्शन में पदार्थ की अवधारणा (नोट्रे डेम, इंडियानाः यूनिवर्सिटी ऑफ नोट्रे डेम प्रेस, 1978)। बाहरी लिंक ब्रह्मांड में पदार्थ पर दृष्टि-शिक्षण मॉड्यूल ब्रह्मांड में कितना पदार्थ है? न्यूट्रॉन स्टार मैटर एंड एनर्जी के सुपरफ्लुइड कोर पर नासाः एक गलत द्विभाजन-सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी मैट स्ट्रैस्लर के साथ विज्ञान के बारे में बातचीत