Sisu
Kõik teadaolevas universumis olevad ained koosnevad aatomitest. Igal ainel on eraldiseisev struktuur, mis koosneb konkreetsetest prootonite, elektronide ja neutronite kombinatsioonidest. Seda seisundit nimetatakse faasiks. Aine on neli faasi, kus kõik Maal on seletatav: tahke, vedel, gaasiline või plasma.
Tahke
Tahkes olekus sisalduvad ained ja molekulid, mis on tugevalt seotud molekulaarsete jõududega. Tahkel kujul on jäik kuju ja see määrab selle mahu. Tahked aatomid vibreerivad, kuid see väike, kiire liikumine on sageli raske tuvastada. Tahke aine võib olla kristalne või amorfne. Kristallilised tahkis-aatomid kipuvad olema tihedalt pakitud ja kinnitatud aatomsidemetega, näited on kvarts ja sool. Amorfsed tahked ained võivad eksisteerida kas "klaaskehas" või "nihutatud" olekus, näiteks on akna klaas.
Vedelik
Vedelikus olevad molekulaarjõud ei ole nii tugevad kui tahke aine, nii et vedelik voolab, vaatamata sellele, et tal on määratletud maht. Selle voolu tõttu on vedelik tavaliselt selle mahuti kujul. Ainus erand on mikrogravitatsioon. Selles olekus on vaba pinna sees olev vedelik kujundatud ringi, mitte pinna kujul. Vedelike osakesed on sarnased ka tahkete osakeste ja nende tihedusega.
Gaas
Gaasilises olekus oleval materjalil ei ole määratletud kuju ega mahtu. Kui see on konteineris, on see teie kuju. Vastasel juhul levib gaas lõputult, kuni see tekitab mingit vastupanu. Erinevalt tahketest ainetest ja vedelikest eralduvad gaasiosakesed selliselt, et need põhjustavad väikest tihedust. Üle 100 ° C või 212 ° F kuumutatud vedelik muutub gaasiks. Teised gaaside näited on lämmastik, hapnik ja heelium (kasutatakse õhupallide täitmiseks).
Plasma
Alles hiljuti on teadlased hakanud uurima neljandat materjali, plasma, ioniseeritud gaasi. Plasma on materjal, mida leidub äärmiselt kõrgetel temperatuuridel, nagu päike või neiu maapinna atmosfääri kosmoselaeva tagasipöördumisel. Maa peal on kuni 99% nähtavast universumist, samuti suur osa sellest, mis ei ole nähtav, valmistatud plasmast. Plasmas, ujukid protoonid, neutronid ja elektronid vabalt, erinevalt tahketest ainetest ja vedelikest. Nende väikese tiheduse tõttu on raske saavutada osakeste vahelisi kokkupõrkeid plasmas. Plasmasid võib leida ka Maa leegidest, kiirtest ja auroradest.
"Viienda kinnisvara"
1920. aastatel ennustasid Satyendra Nath Bose ja Albert Einstein viienda olekut. Seda nimetatakse tänapäeval Bose-Einsteini kondensatsiooniks ja see avastati alles hiljuti. See kondensatsioon viitab aatomite kokkuvarisemisele ühes olekus, mis on sisuliselt vastupidine sellele, kuidas nad plasmas käituvad. Bose-Einsteini kondenseerumine toimub ainult äärmiselt madalatel temperatuuridel, absoluutse nulli lähedal. Need temperatuurid on liiga madalad, et paljundada mujal maailmas väljaspool laborit.