Materiya (lotincha māteria «modda») — atama, u massaga ega bo‘lgan va fazoda joy egallaydigan barcha narsani bildiradi.
Fizikaning turli sohalarida materiya tushunchasi
Materiya tushunchasi fanning turli sohalari rivojlanishi bilan kengayib bordi. Ilgari materiya deganda klassik xossalarga (massa, harorat, bo‘linuvchanlik va hokazo) ega bo‘lgan hamda Nyutoncha mutlaq fazo va vaqt haqidagi tasavvurlarga ko‘ra ulardan mustaqil mavjud deb qaralgan obyektlar tushunilgan. Optika, keyinchalik esa maxsus va umumiy nisbiylik nazariyalari rivojlanishi natijasida bu tushuncha materiyaning gravitatsiya va elektromagnit to‘lqinlar bilan bog‘liqligi haqidagi qarashlar bilan boyidi. Zamonaviy kvant fizikasi, astrofizika va yuqori energiyalar fizikasi materiya haqidagi hozirgi tasavvurlarni shakllantirdi va uning yangi turlarini faol izlamoqda.
Materiyaning asosiy turlari
Modda
Klassik modda bir necha agregat holatdan birida bo‘lishi mumkin: gazsimon, suyuq, qattiq kristall, qattiq amorf yoki suyuq kristall ko‘rinishida. Bundan tashqari, moddaning kuchli ionlashgan holati ham mavjud (ko‘pincha gazsimon, keng ma’noda esa istalgan agregat holatdagi modda); bu holat plazma deb ataladi. Moddaning yana ikki holati ham ma’lum: Boze — Eynshteyn kondensati va kvark-glyuon plazmasi.
- Adron modda — ko‘plab murakkab zarralar, ya’ni adronlardan tashkil topgan modda.
- Barion modda (barion materiya) — barionlardan tashkil topgan modda.
- Modda klassik tushunchada asosan fermionlardan iborat. Materiyaning bu shakli Quyosh tizimi va unga yaqin yulduz tizimlarida ustunlik qiladi.
- Barion modda (barion materiya) — barionlardan tashkil topgan modda.
- Antimodda — antizarralardan tashkil topgan modda.
- Neytron modda — asosan neytronlardan tashkil topgan, atom tuzilishiga ega bo‘lmagan modda. U neytron yulduzlarining asosiy tarkibiy qismi bo‘lib, oddiy moddadan ancha zich, ammo kvark-glyuon plazmasidan.
- Atomga o‘xshash tuzilishga ega bo‘lgan boshqa moddalar (masalan, mezoatomlar tarkibida myuonlar bo‘lgan modda).
- Kvark-glyuon plazmasi — Koinot evolyutsiyasining ilk bosqichida, kvarklar odatiy elementar zarralarga birlashishidan oldin mavjud bo‘lgan o‘ta zich modda shakli (konfaynmentgacha).
- Faraziy kvarklardan avvalgi o‘ta zich moddiy tuzilmalar, ularning tarkibiy qismlari — torlar hamda buyuk birlashuv nazariyalari ko‘rib chiqadigan boshqa obyektlardir (qarang: torlar nazariyasi, supertorlar nazariyasi). Bular Koinot evolyutsiyasining ilk bosqichida mavjud bo‘lgan deb taxmin qilinadigan materiyaning asosiy shakllaridir. Zamonaviy fizika nazariyalarida torga o‘xshash obyektlar barcha elementar zarralar va shu tariqa materiyaning ma’lum barcha shakllarini tushuntira oladigan eng fundamental moddiy tuzilmalar bo‘lishga da’vogarlik qiladi. Materiyani shu darajada tahlil qilish turli elementar zarralarning xossalarini yagona yondashuv asosida tushuntirishga imkon berishi mumkin. Bu yerda «modda» tushunchasini shartli ma’noda qo‘llash kerak, chunki mazkur darajada materiyaning modda va maydon shakllari o‘rtasidagi farq yo‘qoladi.
Maydon
Maydon moddadan farqli ravishda ichki bo‘shliqlarga ega emas va mutlaq zichlikka ega.
- Elektromagnit maydon.
- Gravitatsion maydon.
- Kvant maydonlari turli tabiatga ega. Hozirgi tasavvurlarga ko‘ra, kvant maydoni materiyaning universal shakli bo‘lib, modda ham, klassik maydonlar ham unga keltirilishi mumkin. Bunda modda maydonlari (lepton va kvark maydonlari — fermion tabiatli) hamda o‘zaro ta’sir maydonlari (glyuon bilan bog‘liq kuchli, oraliq bozon bilan bog‘liq kuchsiz va foton bilan bog‘liq elektromagnit maydonlar — bozon tabiatli; bunga hozircha faraziy bo‘lgan gravitonlar maydoni ham kiradi). Bular orasida Xiggs maydoni alohida o‘rin tutadi, chunki uni ushbu toifalarning birortasiga aniq kiritish qiyin.
Fizik tabiati noaniq moddiy obyektlar
Bu tushunchalar bir qator astrofizik va kosmologik hodisalarni tushuntirish maqsadida fanga kiritilgan.
Maxsus va umumiy nisbiylik nazariyasida materiya
Maxsus nisbiylik nazariyasiga ko‘ra, materiya va nurlanish fazoda taqsimlangan energiyaning o‘ziga xos shakllaridir; shu tariqa, og‘irlikka ega bo‘lgan massa o‘zining alohida mavqeini yo‘qotadi va energiyaning bir shakli sifatida namoyon bo‘ladi.
— Albert Eynshteyn, 1920-yil.
O‘rnashgan terminologiyaga ko‘ra, umumiy nisbiylik nazariyasida gravitatsion maydondan tashqari barcha maydonlar moddiy maydonlar deb ataladi.
