Diferencia entre revisiones de «Materia»
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'''Materia''' es todo aquello que ocupa un lugar en el [[espacio (física)|espacio]]. En [[física]] y [[filosofía]], materia es el término para referirse a los constituyentes de la [[Objetividad#Objetividad del mundo físico|realidad material objetiva]], entendiendo por objetiva que pueda ser [[percepción|percibida]] de la misma forma por diversos sujetos. Se considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos perceptibles o detectables por medios físicos. Es decir es todo aquello que ocupa un sitio en el espacio, se puede tocar, se puede sentir, se puede medir, etc.
También se usa el término para designar al tema que compone una obra literaria, científica, política, etc. Esta distinción da lugar a la oposición "materia-forma", considerando que una misma materia, como contenido o tema, puede ser tratado, expuesto, considerado, etc. de diversas [[forma (filosofía)|forma]]s: de estilo, de expresión, de enfoque o punto de vista. Se usa también para hablar de una asignatura o [[Disciplina académica|disciplina en la enseñanza]].
== Concepto físico ==
En [[física]], se llama '''materia''' a cualquier tipo de entidad física que es parte del [[universo]] observable, tiene [[energía]] asociada, es capaz de interaccionar con los es decir, es medible y tiene una localización espaciotemporal compatible con las leyes de la física.
Clásicamente se consideraba que la materia tiene tres propiedades que juntas la caracterizan: que ocupa un lugar en el [[Espacio métrico|espacio]] y que tiene [[masa]] y duración en el tiempo.
En el contexto de la [[física moderna]] se entiende por materia cualquier [[campo (física)|campo]], [[entidad]], o discontinuidad traducible a [[fenómeno]] perceptible que se propaga a través del [[espacio-tiempo]] a una velocidad igual o inferior a la de la [[velocidad de la luz|luz]] y a la que se pueda asociar [[energía]]. Así todas las formas de materia tienen asociadas una cierta energía pero sólo algunas formas de materia tienen [[masa]].
== Materia másica ==
[[Archivo:Standard Model of Elementary Particles.svg|thumb|250px|Los constituyentes básicos de la materia másica conocida son los [[fermión|fermiones]] como los "quarks" (púrpura) y "leptones" (verde). Los bosones (rojo) son "materia no-másica".]]
La '''materia másica''' está jerárquicamente organizada en varios niveles y subniveles. La materia másica puede ser estudiada desde los puntos de vista [[nivel macroscópico|macroscópico]] y [[nivel microscópico|microscópico]]. Según el nivel de descripción adoptado debemos adoptar descripciones [[física clásica|clásicas]] o descripciones [[física cuántica|cuánticas]].
Una parte de la materia másica, concretamente la que compone los astros subenfriados y las estrellas, está constituida por [[molécula]]s, [[átomo]]s, e [[ión|iones]]. Cuando las condiciones de temperatura lo permite la materia se encuentra condensada.
=== Nivel microscópico ===
El nivel microscópico de la materia másica puede entenderse como un agregado de moléculas. Éstas a su vez son agrupaciones de átomos que forman parte del nivel microscópico. A su vez existen niveles microscópicos que permiten descomponer los átomos en constituyentes aún más elementales, que sería el siguiente nivel son:
* [[Electrón|Electrones]]: partículas [[leptón]]icas con [[carga eléctrica]] negativa.
* [[Protón|Protones]]: partículas [[barión]]icas con carga eléctrica positiva.
* [[Neutrón|Neutrones]]: partículas [[barión]]icas sin carga eléctrica (pero con momento magnético).
A partir de aquí hay todo un conjunto de [[partículas subatómicas]] que acaban finalmente en los constituyentes últimos de la materia. Así por ejemplo virtualmente los bariones del núcleo (protones y neutrones) se mantienen unidos gracias a un campo escalar formado por [[piones]] (bosones de espín cero). E igualmente los protones y neutrones, sabemos que no son partículas elementales, sino que tienen constituyentes de menor nivel que llamamos [[quark]]s (que a su vez se mantienen unidos mediante el intercambio de [[gluón|gluones]] virtuales).
=== Nivel macroscópico ===
Macroscópicamente, la materia másica se presenta en las condiciones imperantes en el sistema solar, en uno de cuatro estados de agregación molecular: sólido, líquido, gaseoso y plasma. De acuerdo con la teoría cinética molecular la materia se encuentra formada por [[molécula]]s y éstas se encuentran animadas de [[movimiento (física)|movimiento]], el cual cambia constantemente de dirección y [[velocidad]] cuando chocan o bajo el influjo de otras interacciones físicas. Debido a este movimiento presentan [[energía cinética]] que tiende a separarlas, pero también tienen una [[energía potencial]] que tiende a juntarlas. Por lo tanto el estado físico de una [[sustancia]] puede ser:
* [[Sólido]]: si la energía cinética es menor que la potencial.
* [[Líquido]]: si la energía cinética y potencial son aproximadamente iguales.
* [[Gas]]eoso: si la energía cinética es mayor que la potencial.
* [[Plasma (estado de la materia)|Plasma]]: si la energía cinética es tal que los electrones tienen una energía total positiva.
Bajo ciertas condiciones puede encontrarse materia másica en otros estados físicos, como el [[condensado de Bose-Einstein]] o el [[condensado fermiónico]].
La manera más adecuada de definir materia másica es describiendo sus cualidades:
* Presenta dimensiones, es decir, ocupa un lugar en un espacio-tiempo determinado.
* Presenta inercia: la inercia se define como la resistencia que opone la materia a modificar su estado de reposo o movimiento.
* La materia es la causa de la gravedad o gravitación, que consiste en la atracción que actúa siempre entre objetos materiales aunque estén separados por grandes distancias.
=== Materia no-másica ===
Una gran parte de la energía del universo corresponde a formas de materia formada por partículas o campos que no presentan masa, como la luz y la radiación electromagnética, las dos formada por [[fotón|fotones]] sin masa.
Otro tipo de partículas de las que no sabemos con seguridad si es másica son los [[neutrino]]s que inundan todo el universo y son responsables de una parte importante de toda la energía del universo. Junto con estas partículas no másicas, se postula la existencia de otras partículas como el [[gravitón]], el [[fotino]] y el [[gravitino]], que serían todas ellas partículas sin masa aunque contribuyen a la energía total del universo.
== Distribución de materia en el universo ==
[[Archivo:Cosmological composition.jpg|thumb|375px|Según estimaciones recientes, resumidas en este gráfico de la [[NASA]], alrededor del 70% del contenido energético del Universo consiste en energía oscura, cuya presencia se infiere en su efecto sobre la expansión del Universo pero sobre cuya naturaleza última no se sabe casi nada.]]
Según los [[Cosmología física|modelos físicos actuales]], sólo aproximadamente el 5% de nuestro universo está formado por materia másica ordinaria. Se supone que una parte importante de esta masa sería [[materia bariónica]] formada por bariones y electrones, que sólo supondrían alrededor de 1/1850 de la masa de la materia bariónica. El resto de nuestro universo se compondría de [[materia oscura]] (23%) y [[energía oscura]] (72%).
A pesar que la materia bariónica representa un porcentaje tan pequeño, la mitad de ella todavía no se ha encontrado. Todas las estrellas, galaxias y gas observable forman menos de la mitad de los bariones que debería haber. La hipótesis principal sobre el resto de materia bariónica no encontrada es que, como consecuencia del proceso de formación de estructuras posterior al [[big bang]], está distribuida en filamentos gaseosos de baja densidad que forman una red por todo el universo y en cuyos nodos se encuentran los diversos cúmulos de galaxias. Recientemente (mayo de 2008) el telescopio [[XMM-Newton]] de la [[ESA|agencia espacial europea]] ha encontrado pruebas de la existencia de dicha red de filamentos.<ref>{{cita web | url = http://www.esa.int/esaCP/SEMQLPZXUFF_index_0.html | título = El XMM descubre parte de la materia perdida del universo | editor = [[ESA]]}}</ref>
== Propiedades de la materia ordinaria ==
=== Propiedades generales ===
Las presentan los sistemas materiales básicos sin distinción y por tal motivo no permiten diferenciar una sustancia de otra. Algunas de las propiedades generales se les da el nombre de extensivas, pues su valor depende de la cantidad de materia, tal es el caso de la [[masa]], el [[peso]], [[Volumen (física)|volumen]]. Otras, las que no dependen de la cantidad de materia sino de la sustancia de que se trate, se llaman intensivas. El ejemplo paradigmático de magnitud intensiva de la materia másica es la [[densidad]].
=== Propiedades extrínsecas o generales ===
Son las cualidades que nos permiten reconocer a la materia, como la [[extensión]], o la [[inercia]]. Son aditivas debido a que dependen de la cantidad de la muestra tomada. Para medirlas definimos magnitudes, como la ''masa'', para medir la inercia, y el ''volumen'', para medir la extensión (no es realmente una propiedad aditiva exacta de la materia en general, sino para cada sustancia en particular, porque si mezclamos por ejemplo 50 ml de agua con 50 ml de etanol obtenemos un volumen de disolución de 96 ml).
Hay otras propiedades generales como la [[interacción]], que se mide mediante la ''fuerza''. Todo sistema material interacciona con otros en forma gravitatoria, electromagnética o nuclear. También es una propiedad general de la materia su '''estructura corpuscular''', lo que justifica que la cantidad se mida para ciertos usos en ''moles''.
=== Propiedades intrínsecas o específicas ===
Son las cualidades de la materia independientes de la cantidad que se trate, es decir no dependen de la masa. No son aditivas y, por lo general, resultan de la composición de dos propiedades extensivas. El ejemplo perfecto lo proporciona la [[densidad]], que relaciona la masa con el volumen. Es el caso también del [[punto de fusión]], del [[punto de ebullición]], el coeficiente de [[solubilidad]], el [[índice de refracción]], el [[módulo de Young]], etc.
=== Propiedades químicas ===
Son aquellas propiedades distintivas de las sustancias que se observan cuando reaccionan, es decir, cuando se rompen o se forman enlaces químicos entre los átomos, formándose con la misma materia sustancias nuevas distintas de las originales. Las propiedades químicas se manifiestan en los procesos químicos ([[reacción química|reacciones químicas]]), mientras que las propiamente llamadas propiedades físicas, se manifiestan en los procesos físicos, como el [[cambio de estado]], la deformación, el desplazamiento, etc.
Ejemplos de propiedades químicas:
* Corrosividad de [[ácido]]s
* [[Poder calorífico]] o [[energía calórica]]
* [[Acidez]]
* [[Reactividad]]
=== Ley de la conservación de la materia ===
Como hecho científico la idea de que la masa se conserva se remonta al [[químico]] [[Antoine Lavoisier|Lavoisier]], el científico francés considerado padre de la [[Química]] moderna que midió cuidadosamente la masa de las sustancias antes y después de intervenir en una reacción química, y llegó a la conclusión de que la materia, medida por la masa, no se crea ni destruye, sino que sólo se transforma en el curso de las reacciones. Sus conclusiones se resumen en el siguiente enunciado: ''En una reacción química, la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma.'' El mismo principio fue descubierto antes por [[Mijaíl Lomonosov]], de manera que es a veces citado como ley de Lomonosov-Lavoisier, más o menos en los siguientes términos: ''La masa de un sistema de sustancias es constante, con independencia de los procesos internos que puedan afectarle'', es decir, "La suma de los productos, es igual a la suma de los reactivos, manteniéndose constante la masa". Sin embargo, tanto las telas modernas como el mejoramiento de la precisión de las medidas han permitido establecer que la ley de Lomonosov-Lavoisier, se cumple sólo aproximadamente.
La equivalencia entre masa y energía descubierta por [[Albert Einstein|Einstein]] obliga a rechazar la afirmación de que la masa convencional se conserva, porque masa y energía son mutuamente convertibles. De esta manera se puede afirmar que la [[masa relativista|masa relativísta equivalente]] (el total de masa material y energía) se conserva, pero la [[masa en reposo]] puede cambiar, como ocurre en aquellos procesos relativísticos en que una parte de la materia se convierte en [[fotón|fotones]]. La conversión en [[reacción nuclear|reacciones nucleares]] de una parte de la materia en energía radiante, con disminución de la masa en reposo; se observa por ejemplo en procesos de fisión como la explosión de una [[bomba atómica]], o en procesos de fusión como la emisión constante de energía que realizan las [[estrella]]s.
== Concepto filosófico ==
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Las matemáticas y la lógica son ciencias formales porque no tienen ningún objeto material de estudio sino la “formas” válidas de inferencia. Por eso su mejor expresión es simbólica, sin contenido. Las demás ciencias en cuanto que tienen un objeto de estudio concreto son ciencias materiales.
=== Éticas materiales y éticas formales. ===
Kant introdujo lo que llamó éticas materiales y éticas formales. Las primeras consisten en establecer los imperativos acerca de lo que hay que hacer, es decir, tienen contenido. Las segundas no dicen lo que se tiene que hacer sino la “forma” en que se debe actuar en cualquier circunstancia.
=== Materia y forma en las obras artísticas ===
En las obras de arte, literatura, cine, pintura etc. suele distinguirse entre el contenido de que se trata y la forma en que el tema es tratado. Al primer aspecto se le considera como la materia y al segundo la forma propiamente dicha en la que consiste el arte.<ref>Véase [[interpretación]]</ref>
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== Errores comunes al estudiar la materia ==
=== Diferencia nominativa de magnitudes cuantificables ===
Sabemos que dentro de la clasificación de propiedades y magnitudes cuantificables existe el criterio: propiedades físicas y químicas. En el caso de las propiedades físicas, estas se subdividen en escalares, vectoriales y tensoriales. Dentro de las propiedades físicas tenemos la masa y dentro de las propiedades vectoriales está el peso. Ahora bien, por la tergiversación de los conceptos mismos y por el mal uso cotidiano de las propiedades de la materia, se nomina la ''masa'' como ''peso'', siendo estas dos propiedades diametralmente opuestas. Una es la cantidad de materia que hay en un sistema que ocupe algún volumen en el espacio y la segunda es la medida de la fuerza que ejerce la [[gravedad]] sobre la ''masa'' misma.
Otro error muy común es la asignación de nombre a señaléticas (los cuales en muchos casos no corresponde). Cuando en una carretera se asigna un letrero que dice: ''"Disminuir la velocidad al entrar a la ciudad"'' o ''"Velocidad máxima: 120 km/h"''; todos estos son erróneos, puesto que la velocidad es una magnitud vectorial y contempla en ella no solo el valor (módulo) al que se desplace el móvil, sino que a la dirección, sentido, punto de aplicación y punto de origen de este. En esos casos, deberíaa decir: Rapidez máxima. Y por esto mismo, el instrumento de medición de los vehículos se llama en realidad rapidímetro u oggmetro, pero jamás Velocímetro (esto es una nominación y uso incorrecto del concepto en su correcta acepción). Si vemos como un todo en el universo se puede comprender este concepto.
== Miscelánea ==
* El [[kilogramo]] es una unidad de la cantidad de materia, corresponde a la masa de un dm³ (1 litro) de agua pura a 4 °C de temperatura. A partir de esta medida, se creó un bloque de platino e iridio de la misma masa que se denominó kilogramo patrón. Éste se conserva en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas de [[Sèvres]] ([[Francia]]).
* La [[cantidad de materia]] también puede ser estimada por la energía contenida en una cierta región del espacio, tal como sugiere la fórmula E = m.c² que da la [[equivalencia entre masa y energía]] establecida por la [[teoría de la relatividad]] de [[Albert Einstein]].
* "Tabla de densidades" en [kg/m<sup>3</sup>]: [[Osmio]] 22300, [[Oro]] 19300 - [[Hierro]] 7960 - [[Cemento]] 3000 - [[Agua]] 1000 - [[Hielo]] 920 - [[Madera]] 600 a 900 - [[Aire]] 1,29.
* La [[temperatura]] es una magnitud que indica el grado de agitación térmica de una sustancia. Asimismo, cuando dos sustancias que están en contacto tienen distintas temperaturas se produce una transferencia de energía térmica (en forma de calor) hasta igualar ambas temperaturas. En el momento en que se igualan las temperaturas se dice que estas dos sustancias están en equilibrio térmico.
* Los tres elementos químicos más abundantes en el universo son H, He y C; algunas de sus propiedades más importantes son:
** [[Hidrógeno]] (H<sub>2</sub>): Densidad = 0,0899 kg/m³ Teb = -252,9 °C, Tf =-259,1 °C.
** [[Helio]] (He): Densidad = 0,179 kg/m³ Teb = -268,9 °C, Tf = -272,2 °C.
** [[Carbono]] (C): Densidad = 2267 kg/m³ Teb = 4027 °C, Tf = 3527 °C.
== Véase también ==
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