quid.fr : le portail de la connaissance universelle et francophone accessible à tous, avec 100% d'informations utiles et fiables.quid - physique - i — physique atomique matière et antimatière - matière

Définition.   Par matière, on entend tout ce qui est localisable et possède une masse. Elle est constituée d'éléments chimiques différents qui peuvent se trouver à l'état pur (corps simples) ou être combinés chimiquement entre eux (corps composés) ou mélangés (alliages pour les métaux). Voir la liste p. 241.

Atome.   La plus petite partie d'un corps simple susceptible d'entrer dans une combinaison chimique ; constitué de protons, neutrons et électrons au nombre variable selon l'élément [électron : terme adopté en 1891 par le physicien irlandais Stoney, du grec elektron (ambre dont la propriété d'attirer les corps légers était connue dans l'Antiquité)].

Molécule.   La plus petite quantité de matière pouvant exister à l'état libre. Dans un corps composé, la molécule peut, suivant les corps, contenir de 2 atomes à des milliers. Toutes les molécules d'un corps donné comprennent les mêmes éléments de base et toujours dans les mêmes proportions ; ainsi toutes les molécules d'eau comprennent 2 atomes d'hydrogène et 1 atome d'oxygène, ce qui s'écrit H₂O. Les molécules peuvent être « cassées », libérant alors les éléments de base ; ainsi, l'on peut casser une molécule d'eau par électrolyse et l'on obtiendra 2 atomes d'hydrogène et 1 d'oxygène pour chaque molécule cassée. Les atomes libérés se recombinent en engendrant des molécules d'hydrogène (H₂) et d'oxygène (O). Dans un mélange, les molécules ne sont pas identiques, les composants peuvent être mélangés en proportions variables (exemple : le pétrole brut).

États de la matière.   La matière se présente au moins sous 6 états différents : 1^o) Gazeux. 2^o) Liquide. 3^o) Solide. 4^o) Plasma milieu gazeux ionisé, composé d'ions positifs et d'électrons (négatifs) libres, la charge spatiale globale étant nulle. Se rencontre dans étoiles et espaces interstellaires. Peut être créé artificiellement par arc électrique ou impact laser sur la matière. 5^o) Condensat  : BEC (Bose-Einstein Condensation) : 1924 établie par Satyendranath Bose (Indien, 1894-1974) et Albert Einstein (All., naturalisé Amér., 1879-1955). Modèle mathématique de comportement des bosons (voir encadré col. b et p. 222 b et c), obtenu pour des bosons soumis à des températures proches du zéro absolu. 1995-5-6 observée pour la 1^re fois à Boulder (Colorado, USA) par M. Anderson puis par Eric Cornell, Carl Wieman et Wolfgang Ketterle [MIT (Nobel 2001)], J. Ensher et M. Matthews [température 170 nanokelvins (- 273,15 ^oC), densité 2 500 milliards de bosons au cm³)]. 6^o) Super critique : obtenu lorsqu'on soumet la matière à de fortes pressions et températures.

États intermédiaires : les cristaux de plusieurs milliers de produits chimiques ne conduisent pas, par fusion, directement à l'état liquide mais à des états intermédiaires présentant alors des propriétés des liquides (la fluidité) et des propriétés rappelant celles des solides (en particulier pour le comportement vis-à-vis de la lumière). Ces états intermédiaires (mésophases) sont classés en catégories : nématiques (du grec nêma, fil : les molécules, de forme allongée, sont disposées parallèlement à une même direction) ; cholestériques (à cause du cholestérol dont la plupart de ces produits dérivent), à structure hélicoïdale et texture lamellaire ; smectiques (de la racine grecque smêkh, idée de nettoyage et de savon : les mêmes molécules sont disposées perpendiculairement à une surface parallèle). Ces diverses sortes correspondent à des arrangements différents des molécules les unes à côté des autres (c.-à-d. à des structures variées).