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物質科學是什麼

發布時間: 2021-03-08 08:46:26

A. 物質目前的准確定義 什麼是物質科學上的定義是什麼

沒有準確定義

B. 科學上物質是什麽

世界上的物質都是化學物質,或者是由化學物質所組成的混合物。根據學科的不同,「物質」概念的具體指稱有所不同]。物質為構成宇宙間一切物體的實物和場。例如空氣和水,食物和棉布,煤炭和石油,鋼鐵和銅、鋁,以及人工合成的各種纖維、塑料等等,都是物質。世界上,我們周圍所有的客觀存在都是物質。物質的基本成分是元素。元素呈游離態時為單質,呈化合態時則形成化合物。分子、原子、離子是構成物質最基本的微粒。分子能獨立存在,是保持物質化學性質的一種微粒。原子是化學變化中的最小微粒,在化學反應中,原子重新組合成新物質。原子結合形成分子。離子是帶電的原子或原子團。

物質分為純凈物和混合物。其中組成中由同種元素組成的純凈物叫做單質,含有不同種元素的純凈物叫做化合物(由兩種元素組成的化合物中,其中一種元素是氧元素的叫做氧化物)

物質中化合物分為有機化合物,無機化合物;無機化合物又分為氧化物,酸,鹼,鹽。

2解釋

1.狹義定義:物質為構成宇宙萬物的實物、場等客觀事物;是能量的一種聚集形式。例如空氣和水,食物和棉布,煤炭和石油,鋼鐵和銅、鋁,人工合成的各種纖維、塑料,以及各類能量波(如光、熱)和場(電力、磁力、引力),甚至更高級形態,如人及人組成的集團、民族、國家等等,都是物質。總之,世界上,我們周圍所有的客觀存在都是物質。

2.廣義定義:物質就是存在。銀河艾斯認為,「物質是不依賴於意識的客觀存在」這句,背離了二元法和語言學的純粹性。「不依賴於、意識、客觀」三個修飾附加,實際是引入了額外的幾個新要素。所謂「不依賴於」,本質上是一種關系;而「意識」,和物質相互定義是循環定義,也違背了邏輯;而「客觀」,實際是暗示引入了「主觀和客觀」的新二元,構成了混亂。實際上定義物質,是極為簡單的,並且這也是世界「終極判斷」的必然。物質,就是存在,這樣就純粹了概念。

3物質的定義

物質是一個科學上沒有明確定義的詞,一般是指靜止質量不為零的東西。物質也常用來泛稱所有組成可觀測物體的成份。

所有可以用肉眼看到的物體都是由原子組成,而原子是由互相作用的次原子粒子所組成,其中包括由質子和中子組成的原子核,以及許多電子組成的電子雲。一般而言科學上會將上述的復合粒子視為物質,因為他們具有靜止質量及體積。相對的,像光子等無質量粒子(英語:massless particle)一般不視為物質。不過不是所有具有靜止質量的粒子都有古典定義下的體積,像誇克及輕子等粒子一般會視為質點,不具有大小及體積。而誇克和輕子之間的交互作用才使得質子和中子有所謂的體積,也使得一般物體有體積。

物質常見的物質狀態有四種:固體、液體、氣體及等離子體。不過實驗技術的進步產生了許多新的物質狀態,像是玻色–愛因斯坦凝聚及費米子凝聚態。對於基本粒子的研究也產生了新的物質狀態,像是誇克-膠子漿。在自然科學的歷史中,許多人都在研究物質的確切性質,物質是由許多離散組件組合而成的概念,即所謂的「物質粒子論」,最早是由希臘哲學家留基伯(~490 BC)及德謨克利特(~470–380 BC)提出。

愛因斯坦證明所有物體都可以轉換為能量(即質能等價),之間的關系式即為著名的E = mc2,其中E為能量,m為質量,c為光速,其數值為299792458 m/s。因此很小的質量可以轉換為很大的能量,例如正子和電子(都是物質)可以轉換為非物質的光子。不過雖然在這些過程中可以產生或是湮滅物質,但是物質及能量的總和(透過E = mc2轉換)卻不會改變。

4存在狀態

物質有六種存在形態:固態、液態、氣態、等離子態、玻色-愛因斯坦凝聚態、費米子凝聚態。固態物質具有形狀和體積,它們的分子緊緊地結合在一起。液態物質也有體積,但沒有形

狀,相比之下,它們的分子結合得要鬆散一些,因而液體可以被傾倒到一個容器中以測量它們的體積。氣體既沒有體積也沒有形狀,它們的分子會自由地移動,從而充滿任何一個可以封閉它們的容器。等離子態是由等量的帶負電的電子和帶正電的離子組成。玻色-愛因斯坦凝聚態表示原來不同狀態的原子突然「凝聚」到同一狀態(一般是基態)。即處於不同狀態的原子「凝聚」到了同一種狀態。

氣態物質

我們的生活空間被大量氣體包圍著。許多古人觀察到:風能夠將較細的樹干吹彎了腰,燒開的水中會冒出氣泡。因此早期的哲學家相信有一種稱為「空氣」的元素存在,並具有上升的傾向。17 世紀時,托里切利證明空氣和固體、液體一樣具有重量。到了18世紀,化學家證明了空氣是多種氣體的混合物,並且在化學反應中發現了許多氣體。這些新發現的氣體立刻就有了實際的應用,例如從煤中提煉出的氣體就可以產生光與熱。

液態物質

液體的粒子會互相吸引而且離得很近,所以不易將固定體積的液體壓縮成更小的體積或是拉大成更大的體積。受熱時,液體粒子間的距離通常都會增加,因而造成體積膨脹。當液體冷卻時,則會發生相反的效應而使體積收縮。液體可以溶解某些固體,例如將食鹽放入水中,食鹽顆粒好像會漸漸消失。其實是因為食鹽溶於水後電離出鈉離子與氯離子,並均勻分布在水中,形成一種水溶液。此外,液體還可以溶解氣體或其他液體。

固態物質

固態物質具有固定的形狀,液體和氣體則沒有。想要改變固體的形狀,就必須對它施力。例如擠壓或拉長可以改變固體的體積,但通常變化不會太大。大部分固體加熱到某種程度都會變成液體,若是溫度繼續升高則會變成氣體。不過有些固體在受熱之後就會分解,例如石灰石。晶體與金屬是最重要的兩種固體。

等離子態物質

將氣體加熱,當其原子達到幾千甚至上萬攝氏度時,電子就會被原子"甩"掉,原子變成只帶正電荷的離

子。此時,電子和離子帶的電荷相反,但數量相等,這種狀態稱做等離子態。人們常年看到的閃電、流星以及熒光燈點燃時,都是處於等離子態。人類可以利用它放出大量能量產生的高溫,切割金屬、製造半導體元件、進行特殊的化學反應等. 在茫茫無際的宇宙空間里,等離子態是一種普遍存在的狀態。宇宙中大部分發光的星球內部溫度和壓力都很高,這些星球內部的物質差不多都處於等離子態。宇宙中絕大部分物質都處於等離子態,固液氣才是真正的比較稀少的物質狀態。只有那些昏暗的行星和分散的星際物質里才可以找到固態、液態和氣態的物質。

凝聚態物質

玻色-愛因斯坦凝聚(BEC)是科學巨匠愛因斯坦在70年前預言的一種新物態。這里的「凝聚」 與日常生活中的凝聚不同,它表示原來不同狀態的原子突然「凝聚」到同一狀態(一般是基態)。即處於不同狀態的原子「凝聚」到了同一種狀態。

這個新的第五態的發現還得從1924年說起,那一年,年輕的印度物理學家玻色寄給愛因斯坦一篇論文,提出了一種關於原子的新的理論,在傳統理論中,人們假定一個體系中所有的原子(或分子)都是可以辨別的,我們可以給一個原子取名張三,另一個取名李四……,並且不會將張三認成李四,也不會將李四認成張三。然而玻色卻挑戰了上面的假定,認為在原子尺度上我們根本不可能區分兩個同類原子(如兩個氧原子)有什麼不同。

玻色的論文引起了愛因斯坦的高度重視,他將玻色的理論用於原子氣體中,進而推測,在正常溫度下,原子可以處於任何一個能級(能級是指原子的能量像台階一樣從低到高排列),但在非常低的溫度下,大部分原子會突然跌落到最低的能級上,就好像一座突然坍塌的大樓一樣。處於這種狀態的大量原子的行為像一個大超級原子。打個比方,練兵場上散亂的士兵突然接到指揮官的命令「向前齊步走」,於是他們迅速集合起來,像一個士兵一樣整齊地向前走去。後來物理界將物質的這一狀態稱為玻色-愛因斯坦凝聚態(BEC),它表示原來不同狀態的原子突然「凝聚」到同一狀態。這就是嶄新的玻愛凝聚態。

凝聚態物質

根據「費米子凝聚態」研究小組負責人德博拉·金的介紹, 「費米子凝聚態」與「玻色一愛因斯坦凝聚態」都是物質在量子狀態下的形態,但處於「費米子凝聚態」的物質不是超導體。

量子力學認為,粒子按其在高密度或低溫度時集體行為可以分成兩大類:一類是費米子,得名於義大利物理學家費米;另一類是玻色子,得名於印度物理學家玻色。這兩類粒子特性的區別,在極低溫時表現得最為明顯:玻色子全部聚集在同一量子態上,費米子則與之相反,更像是「個人主義者」,各自占據著不同的量子態。「玻色一愛因斯坦凝聚態」物質由玻色子構成,其行為像一個大超級原子,而「費米子凝聚態」物質採用的是費米子。當物質冷卻時,費米子逐漸占據最低能態,但它們處在不同的能態上,就像人群湧向一段狹窄的樓梯,這種狀態稱作「費米子凝聚態」。

代表物

定義

代表物

混合物

由兩種或兩種以上物質混合而成(宏觀,微觀)

空氣、石油

純凈物

由一種物質組成的是純凈物(宏觀)

氧氣、鐵

單質

由同種元素組成的純凈物叫單質

金剛石、氧氣、硫粉、銅

化合物

由不同種元素組成的純凈物叫做化合物

氯酸鉀、氨氣、水

有機物

通常把含碳元素的化合物叫做有機化合物,簡稱有機物。

無機物

指不含碳元素的純凈物以及簡單的碳化合物等的集合。

氧化物

由兩種元素組成的,其中一種是氧元素的化合物叫氧化物

氧化鐵、二氧化碳

電解質電離時所生成的陽離子全部是氫離子的化合物叫作酸

硫酸、鹽酸、硝酸、醋酸

電解質電離時所生成的陰離子全部是氫氧根離子的化合物叫做鹼

氫氧化鈣、氫氧化鋇、氫氧化銅

酸性氧化物

凡能跟鹼起反應,生成鹽和水的氧化物叫做酸性氧化物

三氧化硫、二氧化碳

鹼性氧化物

凡能跟酸起反應,生成鹽和水的氧化物叫做鹼性氧化物

氧化鈉、氧化鎂

正鹽

酸跟鹼完全中和的產物

碳酸鈣

酸式鹽

酸中的氫離子部分被中和的產物

碳酸氫鈉、磷酸二氫鈉

鹼式鹽

鹼中的氫氧根離子部分被中和的產物

鹼式碳酸銅


C. 現代科學表明物質是由什麼和什麼組成的

略 細胞抄是生物體的結構和功能襲單位,細胞中的物質也是由分子構成的。例如,細胞中含有水、蛋白質、核酸、脂肪酸、糖類等物質,正是這些物質的分子在細胞中以特定的形式存在,細胞才能表現出多種多樣的生命現象,所以說細胞中的物質也是由分子構成的。但是,細胞中僅僅有各種物質的分子,並不能表現出生命的功能。只有這些物質組成細胞後,才有功能表現,所以細胞是生物體的結構與功能單位。

D. 什麼東西屬於物質科學

化學屬於物質科學,物理屬於物體科學。

E. 物質科學

物質科學作為自然科學的基礎,在實現其與生命科學的結合和發展能源科學、環境科學、信息科學、材料科學等改善人類生存條件和促進社會進步的關鍵科學技術而將繼續發揮主要的基礎作用。

近代以來的物理學研究發現,物質是由不同層次的微粒構成的,形成了一個階梯系列。二三百年前,人們發現物質由分子及原子組成。到19世紀末,在科學實驗基礎上,科學家認識到原子由原子核和核外電子構成。原子很小,直徑約億分之一厘米。原子核大約是原子的10萬分之一,電子則更小,大約是原子的億分之一。再進一步,人們發現原子核又是由質子和中子組成的。

到此,曾有人以為找到了構成物質的最小「磚塊」。然而,不久人們就發現了這種認識的局限性。

通過對宇宙射線的觀察分析和高能加速器的實驗,又發現了比上述微粒更小、更基本的大批新粒子,如介子、中微子、反粒子以及組成質子、中子的誇克等,達到幾百種之多。其中,大部分在自然界中並不存在,而是在高能束流的轟擊下才產生出來的。

微觀粒子之間存在不同的相互作用。根據這些相互作用力的特點,可把幾百種粒子分為強子、輕子和傳播子三類。

強子是指參與強相互作用的那些粒子,包括質子。中子、π介子等。強子有其內部結構,由誇克組成。誇克有上、下、奇、粲、底、頂6類,每類有3種,共18種。1995年,科學家用高能物理實驗證實了頂誇克存在的預言,這是近年來關於物質結構研究的一項重大進展。

輕子與強作用無關,只參與弱力、電磁力和引力相互作用,如電子、中微子、μ子、τ子等。1992年,我國北京正負電子對撞機成功實現了τ輕子質量的精確測定,取得了國際高能物理界矚目的結果,使我國在該高科技領域佔有一席之地。

微觀世界作用力的傳遞是由粒子完成的。

這些粒子即稱傳播子,也屬於基本粒子范疇,傳遞強力的稱膠子,傳播電磁力的是光子,弱力的傳播子是中間玻色子W+、W+和Z0。

誇克、輕子是不是就是最基本的物質結構單元呢?也不是。已有許多跡象表明,它們也可能還存在內部結構。對更微觀層次的探究,是當代科學研究的最前沿之一。1979年的諾貝爾物理獎得主格拉肖曾建議,假如一旦在實驗上發現了比誇克更小的微粒,應命名為「毛子」,以紀念毛澤東關於物質無限可分的哲學思想。這一設想雖尚未實現,但說明了科學家對辯證思維的重視。

人們會問:這樣無限分下去有什麼意義呢?一是哲學上的意義,證明世界的物質性和人類認識永無止境;二是科學理論上的意義,豐富了人們關於物質世界的基本知識;三是實踐上的意義。當年對原子核內部結構的探索,導致了核能的廣泛利用和開發。反物質有可能成為未來人類更強大的能源。除這些以外;研究超微觀世界,需要龐大的高能實驗設備,如對撞機、加速器等,這些設備的研製是高技術發展極強的推動力量,如我國自行設計、研製的北京正負電子對撞機,不僅取得了「精確測量τ輕子質量」這一高水平理論研究成果,而且,在對撞機的研製過程中,還帶動了一大批高技術的發展。

摘自《青年科學向導》總第4期

F. 科技創新中技術與設計(TD) 、物質科學、行為與社會指的是什麼

技術與設計來(TD)——直接將科學源原理應用於生產和生活實踐,把計劃、規劃、設想通過特定的形式和方法(生存和生產工具、設施、裝備、語言、數字數據、信息記錄等)實現,是科學實踐的重要方面。包括土木、機械、航空、化學、交通運輸、環境、電子、電氣、人工智慧和計算機等領域的綜合設計與製作,以解決實際問題。
物質科學(MS)——研究物質基本結構運動規律、相互作用及其變化,主要包括物理學、化學和材料科學。如:物質的狀態及變化,力的作用和運動,能量的不同形式及其相互轉換,守恆等。
行為與社會科學(SO)——指通過觀察和實驗來研究人和動物行為與反應,人類社會中的個人之間、個人與社會之間的關系的科學,包括社會學、人類學、心理學、考古學、教育學、動物行為學、人種學、語言學、城市問題等。

G. 論述:哲學中的物質和科學中的物質有什麼區別

哲學中的物質是抽象的思考對象,科學中的物質是可驗證的實驗對象

H. 什麼是物質科學

經濟發展是科學進步的物質基礎。
科學研究所需要的研究經費、儀器設備、原料以及科研人員的生活待遇和物質條件等都需要由經濟基礎來保障,也就是說,科學研究領先於經濟發展。

I. 什麼是物質物質的定義(科學觀)

這個答案是對的:電磁波
磁場等也是物質
物質
不依賴於意識而又能為人的意識所反映的客觀實在。世界的本質是物質的,意識是物質是物質高度發展的產物。運動是物質的根本屬性,時間和空間則是運動著的物質的存在形式。自然界和社會的一切形象,都是運動著的物質的存在形式。
由同一種分緝激光刻叱灸癸熏含抹子組成的物的最小單位簡而言之,就是組成各種形態,生命,乃至宇宙,的基本元素!

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