Hmota

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Další významy jsou uvedeny v článku Hmota (rozcestník).

Hmota je důležitý pojem filosofie i fyziky, jeho význam se však v posledních stoletích výrazně proměnil. Původně znamenal stálou, spíše beztvarou a netečnou látku[zdroj?], "materiál" světa.

  • V širším významu je to výraz pro veškeré fyzikálně zachytitelné formy objektivní reality, tedy toho, co existuje nezávisle na našem vědomí a co lze zvážit či změřit.
  • V užším fyzikálním významu je to pojem pro substanci, ze které jsou složeny fyzikální objekty, tj. výraz, pro který se v češtině ustálilo slovo "látka". V angličtině se tyto významy nerozlišují, matter znamená jak hmotu, tak látku. Anglické slovo mass neznamená hmotu, ale hmotnost, tj. vlastnost hmoty. V anglickém textu se bohužel někdy termínem mass označuje i matter. Je to podobné jako ve starším českém textu, napsaném před více než 60 lety, kdy termín hmotnost neexistoval.

Nicméně výzkumy nám postupně ukazují, že takzvaný "pevný základ" neexistuje. Z pokusů kvantové fyziky bylo zjištěno, že za určitých podmínek lze hmotu popsat buď jako vlnu, nebo částici.


Hmota ve fyzice[editovat | editovat zdroj]

Fyzika tradičně rozlišovala dva projevy hmoty: látka, skládající se z částic s klidovou hmotností, a pole, které by se podle klasické fyziky nemělo skládat z částic, ale projevovat se jako kontinuum ve svých vlastnostech. Dnes, podle standardního modelu vesmíru, je všeobecně přijímána představa rozdělení forem hmoty podle charakteru elementárních částic hmoty - na látkové částice (často nesprávně nazývané také "částice hmoty"), tedy kvarky a leptony (všechny mají polocelý spin, proto patří do fermionů, a ke každé existuje odpovídající antičástice) a na polní částice (intermediální, tedy zprostředkující interakci) a mající celočíselný spin, tedy patřící do bosonů. Fyzikální experimenty a astrofyzikální pozorování poskytují indicie, že mimo standardní model existují ještě další formy existence hmoty. Klasická hmota (tzv. svítící hmota či látka, tj. hvězdy, planety atp.) představuje podle výsledků pozorování pouze asi 4% celkové energie vesmíru. Intenzivně se hledají částice tzv. temné hmoty, která by měla představovat asi 23% energie vesmíru a měla by mít schopnost gravitačního shlukování (mohla by vysvětlit problémy v dynamice galaxií). Zbytek, asi 73%, připadá na zcela neznámou formu hmoty, tzv. temnou energii (ta je pravděpodobně zodpovědná za zrychlující se expanzi našeho vesmíru).

Termínem látka označujeme veškerou hmotu, z níž se skládají věci (objekty) kolem nás. Tradičně se rozlišují tři její základní skupenství: pevné, kapalné a plynné; později začalo být jako 4. skupenství označované plazma a moderní fyzika přidala další odlišné formy, někdy označované jako skupenství (Boseho-Einsteinův kondenzát apod.). V lidském těle jsou obsažena všechna základní skupenství: kosti a zuby jsou pevné, krev je kapalná a vzduch v plicích je plyn.

V moderní fyzice jsou látka a pole, přinejmenším v mikrosvětě, dva navzájem spjaté „projevy“ či „strukturní formy“ hmoty, protože se ukázalo, že:

  • Elementární částice látek vystupují jako kvanta (nejmenší nedělitelné množství), resp. "zhuštěniny" polí, ztrácejí tedy čistě korpuskulární povahu.
  • Fyzikální pole ztrácejí plnou kontinuitu a mohou se strukturovat do kvant (fotony, gravitony), neboli polních částic.
  • Pojem částice (včetně elementárních částic), se – přinejmenším v mikrosvětě – používá pro úplně veškeré mikrofyzikální hmotné objekty, nezávisle na tom, či při vzájemném působení mají strukturu/podobu klasických částic (látkové částice) nebo pole.
...všechny částice jsou tvořeny ze stejné substance: energie

– Werner Heisenberg

Skutečnost, že na každý hmotný objekt (částici i pole) je možné se dívat buď jako na částici, nebo jako na vlnu, nazýváme korpuskulárně-vlnový dualizmus (či "dualizmus vlna-částice"). Vyskytly se i teorie, které se přiklánějí k jednostrannému pohledu, buď jenom částicovému, nebo jenom vlnovému.

Složení hmoty[editovat | editovat zdroj]

Následuje zjednodušený model složení hmoty (odsunutý řádek znamená, že předcházející se skládá z následujících):

Skupenství látky (hmoty)[editovat | editovat zdroj]

Od nejkondenzovanějšího k nejrozvolněnějšímu rozeznáváme:

Někdy se jako zvláštní skupenství uvádí i takové kondenzované stavy látky, v nichž se projevují kvantové kolektivní vlastnosti částic (fermiony látky se sdružují do tzv. Cooperových párů - bosonů) odlišnými makroskopickými charakteristikami:

Přechody hmoty z jednoho skupenství na druhé (fázová přeměna) se zabývá termodynamika.

Pevné látky[editovat | editovat zdroj]

Pevné látky se rozlišují na krystalické (včetně kvazikrystalů[7][8][9][10]) a amorfní.

Pevné látky (výjimečně i kapalné - např. helium) mohou mít více fází, tedy forem se stejným složením ale jinými mikroskopickými (strukturní uspořádání částic) a makroskopickými (termodynamickými, elektromagnetickými) vlastnostmi. Např. u ledu bylo již popsáno aspoň 16 krystalických a 3 amorfní fáze.

Idealistické pohledy[editovat | editovat zdroj]

Některé filozofické směry poukazují na vědecký fakt, že okolní svět a hmota je pouze naše vnímání reality. To znamená, že signály, které nám přichází do mozku a vytváří tak smyslové vjemy vidění, čichu, hmatu, prostoru, atd., nejsou objektivní, ale naše subjektivní vnímání reality vytvářené mozkem.[11] "Nezáleží co namítneme jako argument, výsledek se nezmění. To co před námi stojí ve své plné kráse a co naše oči vidí není "svět". Je to jenom obraz, podoba, projekce jejíž vztah s originálem je otevřen diskuzi." - Prof. Hoimar Von Ditfurth

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Související články[editovat | editovat zdroj]

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • Ottův slovník naučný, heslo Hmota. Sv. 11, str. 386
  • Ottův slovník naučný nové doby, heslo Hmota ve fyzice. Sv. 4, str. 1154
  • E. Schrödinger, Co je život? Duch a hmota. K mému životu. Brno: VUTIUM 2004 - 254 s. 22 cm ISBN 80-214-2612-8

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. Kvark-gluonové plazma - nejžhavější známá forma hmoty (článek na serveru OSEL.cz)
  2. http://www.rps.psu.edu/probing/supersolid.html
  3. http://natura.baf.cz/natura/2004/2/20040205.html
  4. VOSS David: Focus: Supersolid Discoverer’s New Experiments Show No Supersolid. Physics, roč. 5, čís. 113. 8. října 2012. DOI: 10.1103/Physics.5.111(anglicky)
  5. http://www.physicspost.com/science-article-190.html
  6. http://natura.baf.cz/natura/2004/3/20040305.html
  7. DUCHENE Ariel: Research shows potential for quasicrystals. PhysOrg, 20. březen 2013. Dostupné online (anglicky)
  8. YIRKA Bob: Researchers seeking to redefine difference between solids and liquids. PhysOrg, 8. duben 2013. Dostupné online (anglicky)
  9. ZANDONELLA Catherine: Quasicrystal is extraterrestrial in origin. PhysOrg, 13. leden 2012. Dostupné online (anglicky)
  10. Scientists discover new family of quasicrystals. PhysOrg, 10. červen 2013. Dostupné online (anglicky)
  11. The World comes into existence trough our brain

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]