La
materia è tutto ciò che è dotato di massa e di volume.
Quando
ci guardiamo intorno spesso ci chiediamo cosa è quello che vediamo. E' materia?
Non si sa, perché tutto ciò che percepiamo dipende dai nostri sensi. In
particolare, se parliamo del concetto di materia, ci viene da pensare che sia
un aspetto da verificare col senso del tatto. Se tocchiamo qualcosa quella è
materia, ha una consistenza che ci fa chiamare quella cosa "materia". Ma ancora
non sappiamo nulla di preciso.
Possiamo
approcciarci alla "materia" in due modi:
1)
constatando le sue caratteristiche e quindi affidare a tali caratteristiche la
sua descrizione;
2)
esplorando la natura più profonda di ogni singola particella che la compone per
scoprire dove sta il suo "frammento" più piccolo.
Nel
secondo caso ci troviamo di fronte ad un situazione complicata, perché molte
particelle dimostrano di non avere le caratteristiche della materia, in
particolare quella che definiamo come "massa", mentre altre
parrebbero possederla. Ma ancora non è del tutto chiaro cosa sia esattamente
questa “materia”. Sembrerebbe che la materia non sia altro che la nostra
percezione del comportamento di particelle che interagiscono fra di loro
tramite energia.
Se
questa cosa vi confonde non dovete preoccuparvi, ci sono fior di fisici che si
stanno scervellando su queste cose cercando di conquistare, giorno dopo giorno
qualche conoscenza in più, frutto di grande studio e lavoro, e noi comuni
mortali cerchiamo di recepire quel che riusciamo e di ragionarci sopra: se
avete voglia e curiosità c’è ancora tutto da scoprire.
Nel
primo caso invece assumiamo una posizione più semplice, non ci poniamo domande
al momenti irrisolvibili, ma consideriamo la materia per come si comporta.
Caratteristiche
della materia
 |
| Chilogrammo campione |
Le
sue caratteristiche fondamentali sono due:
- la materia possiede un
volume, espresso in metri cubi (m3) o in litri.
La massa di un corpo è data dalla
somma delle masse di tutte le sue particelle. Quindi prendiamo in esame una
sostanza qualsiasi e contiamo tutte le sue particelle moltiplicandole per la
loro massa. Se vogliamo conoscere la massa di un atomo di idrogeno (H) dobbiamo
considerare solo le due uniche particelle che lo compongono: un protone e un
elettrone. Non consideriamo le particelle che compongono il protone (quark)
perché è già conosciuta la massa complessiva del protone. L’elettrone
ha una massa di circa 1000 volte inferiore a quella del protone, perciò la
trascuriamo.
Il protone ha una massa
di 1,6726231 × 10^-27 kg, quindi con 27 zeri davanti alla prima cifra
significativa.: 0,0000000000000000000000000016726231 kg.
Questa è
approssimativamente la massa di un atomo di idrogeno.
In tutti gli altri atomi che non siano idrogeno, sono presenti anche i neutroni, in genere in numero uguale a quello dei protoni. Essi hanno approssimativamente la stessa massa dei protoni.
In tutti gli altri atomi che non siano idrogeno, sono presenti anche i neutroni, in genere in numero uguale a quello dei protoni. Essi hanno approssimativamente la stessa massa dei protoni.
Il volume è la parte di
spazio occupata da una qualsiasi entità che ci circonda.
Nella foto il chilogrammo campione: la massa di un particolare cilindro la cui altezza e diametro misurano 0,039 m, e composto di una lega di platino-iridio. Questo campione è depositato in Francia, a Sèvres, presso l'Ufficio internazionale dei pesi e delle misure (Bureau International des Poids et Mesures).
