Kas ir matērijas stāvokļi?

Objekta vielas stāvoklis lielā mērā ir atkarīgs no tā starpmolekulāro spēku stipruma un rakstura. Piemēram, cietās vielās spēki ir pietiekami spēcīgi, lai daļiņas sablīvētu cieši kopā, pieļaujot vibrāciju kā vienīgo kustības veidu. Rezultātā cietās vielas spēj sasniegt noteiktas formas un apjomus. No otras puses, šķidrumiem ir vājāki starpmolekulārie spēki, kas velk daļiņas kopā. Šķidrumiem nav noteiktas formas; tie ievēro savu konteineru formu un aizpilda tik daudz vietas, cik atļauj to tilpums. Gāzu starpmolekulārie spēki ir pat vājāki nekā šķidrumiem, kā rezultātā veidojas forma, kurai ir tendence izplesties visā traukā neatkarīgi no gāzu tilpuma.

Trīs klasiskie matērijas stāvokļi var pāriet no viena uz otru ar siltuma un spiediena palīdzību. Process, kurā cietās vielas kļūst par šķidrumiem, ir pazīstams kā kušana, savukārt pretējais ir sasaldēšana vai sacietēšana. To bieži ilustrē ar ūdeni — šķidrā stāvoklī ūdeni var sasaldēt ledū, cietā vielā, ko pēc tam var izkausēt atpakaļ šķidrā ūdenī. Ar pietiekamu siltumu un spiedienu šķidrumi var kļūt par gāzēm, izmantojot procesu, ko sauc par iztvaikošanu; kura reverss ir pazīstams kā kondensāts. Cietās vielas var pāriet tieši gāzēs sublimācijas ceļā, savukārt gāzes var kļūt par cietām vielām, nogulsnējot.

Lai gan uz Zemes parasti tiek novēroti matērijas klasiskie stāvokļi, plazma veido lielāko daļu no zvaigznēm. Plazma ir jonizēta gāze, kas atšķirībā no klasiskā stāvokļa rada elektromagnētiskas strāvas. Bozes-Einšteina kondensāti, kas nosaukti Satjendras Nata Bosa un Alberta Einšteina vārdā, ir gāzes, kas atdzesētas līdz vietai, kur daļiņas pārstāj darboties neatkarīgi, kā rezultātā rodas vienreizējs, bezberzes kvantu stāvoklis. Ārpus šiem pieciem galvenajiem matērijas stāvokļiem zinātnieki izvirza teoriju par daudziem citiem, piemēram, dīvaino un tumšo vielu. Cita starpā stikli un šķidrie kristāli tiek uzskatīti par pietiekami atšķirīgiem no pieciem, lai tos varētu klasificēt kā neklasiskus matērijas stāvokļus.