Concepto de
Materia en Física

Te explicamos qué es la materia en física y cuáles son sus características principales. Además, los estados en que se presenta y su estructura.

Cubos derretidos
La materia es el resultado de las reacciones y propiedades de unos componentes básicos.
  1. ¿Qué es la materia (física)?

Según el enfoque de la física, la materia no es más que cualquier sustancia dotada de masa propia y capaz de ocupar un espacio en un momento determinado. Todos los objetos físicos están, pues, compuestos de materia, lo cual equivale a decir que están compuestos de átomos, las unidades mínimas e indivisibles de la materia, o en algunos casos particulares, por elementos subatómicos como protones o electrones (la materia fermiónica, materia bosónica, etc.).

La noción de materia dentro del campo de la física se ha definido y redefinido a lo largo de los siglos, desde la antigüedad en que por primera vez surgió la noción de los átomos, hasta los tiempos de Sir Isaac Newton y, mucho más recientemente, los de Albert Einstein. En ese sentido, el descubrimiento de la materia subatómica y la inauguración de la física de partículas ha sido el evento más revolucionario del campo a la hora de pensar en la materia.

Por ende, la definición inicial de materia que dimos fue suficiente para las ramas clásicas de la física, pero resulta problemática dentro del campo de la mecánica cuántica, donde las nociones de “masa” y “espacio” son mucho más complicadas. Quizá por eso sea preferible definir la materia como el resultado de las reacciones y de las propiedades de unos componentes básicos, o sea, de los átomos.

Ver además: Propiedades generales de la materia.

  1. Características de la materia en la física

Materia - Antimateria
La antimateria es la materia compuesta por antipartículas.

Como se ha dicho antes, de la materia se espera que tenga ciertas propiedades específicas, como son la masa y el volumen, o sea, que ocupen siempre una región del espacio-tiempo determinada. Esto significa que la materia posee propiedades medibles, como son las proporciones (longitud, anchura, altura), la densidad, el peso, la dureza, la fluidez, la maleabilidad, y un enorme etcétera. Conocer la materia es comprender justamente sus propiedades físicas, distintas radicalmente a las de, por ejemplo, la energía.

Por otro lado, la materia debe estar en alguno de los estados o fases conocidos, de acuerdo a la distribución y agrupación de sus partículas. Esto nos da esencialmente materia sólida, líquida y gaseosa, aunque también plasmática (gaseosa ionizada) u otras formas más complejas de la materia que en campos avanzados de la física se han logrado, o simplemente se teorizan.

Tal es el caso de la antimateria, por ejemplo, que vendría a ser la materia compuesta por antipartículas, o sea, formas atómicas de signo contrario al de la materia ordinaria, que al entrar en contacto con esta última ocasiona su aniquilación mutua.

  1. Estados de la materia

Estados de la materia - materia
En el estado gaseoso las partículas poseen una fuerza de atracción muy débil.

Existen tres estados principales de la materia, de acuerdo a la física: el sólido, el líquido y el gaseoso, aunque haya también otros menos frecuentes, como el plasmático o como los condensados fermiónicos, reproducibles únicamente en laboratorio. Cada estado físico posee características distintas y se debe a la juntura o lejanía de las partículas de una sustancia.

  • Sólidos. La materia en estado sólido posee partículas muy, muy juntas, presas de fuerzas de atracción muy intensas. Por ello se comportan como un cuerpo único, con gran cohesión, densidad y una forma constante. Presentan resistencia a la fragmentación y memoria de forma, o sea, tienden a permanecer iguales a sí mismos. Además, tienen baja o nula fluidez, no pueden comprimirse, y cuando se los rompe o fragmenta, se obtiene de ellos otros sólidos de menor tamaño.
  • Líquidos. Las partículas de la materia líquida siguen unidas por fuerzas de atracción, pero esta vez mucho más débiles y menos ordenadas que las de los sólidos. Por eso los líquidos carecen de forma fija y estable, así como de cohesión y resistencia, por lo que adquieren la forma del envase que los contenga. Tienen una gran fluidez (pueden introducirse por espacios pequeños) y una tensión superficial que hace que se adhieran a las superficies; son poco compresibles y, con la excepción del agua, suelen contraerse en presencia de frío.
  • Gases. En el caso de la materia gaseosa, sus partículas se encuentran en un estado de dispersión y de alejamiento tal, que a duras penas logran mantenerse juntas del todo, ya que la fuerza de atracción entre ellas es débil, manteniéndolas en un estado de desorden. Esto ocasiona, por ejemplo, que respondan muy poco a la gravedad y ocupen un volumen mucho mayor que los líquidos y los sólidos, ya que tienden a expandirse hasta ocupar la totalidad del espacio que los contiene. Carecen de forma y volumen fijos, y en ocasiones son incoloros y/o inodoros.

La materia puede transformarse de un estado a otro diferente, solamente con alterar las condiciones de temperatura y presión a las que se encuentra. Sus propiedades químicas, sin embargo, seguirán siendo las mismas.

Más en: Estados de la materia.

  1. Estructura de la materia

Átomos - particulas
Los protones constituyen la parte principal de la masa y el peso en el átomo.

Toda la materia conocida está compuesta por unidades indivisibles y submicroscópicas, llamadas átomos. Los átomos pueden ser de distinto tipo, según los elementos químicos conocidos y expresados en la Tabla Periódica, y se diferencian entre sí a raíz de sus propiedades, pero también de su composición, ya que todos los átomos están compuestos por el mismo tipo de partículas subatómicas:

  • Electrones. Dotados de carga negativa y pequeño tamaño, estas partículas orbitan el núcleo del átomo en un conjunto de trayectorias llamadas orbitales, con mayor o menor cantidad de energía de acuerdo a su cercanía o su lejanía con el núcleo.
  • Protones. Dotados de carga positiva y de mayor tamaño, se encuentran en el núcleo del átomo, constituyendo la parte principal de su masa y de su peso.
  • Neutrones. Sin carga eléctrica alguna, se hallan en el núcleo del átomo junto a los protones, aportando masa y peso al átomo aunque no influya en su electromagnetismo.

Referencias:

Última edición: 6 de mayo de 2019. Cómo citar: "Materia en Física". Autor: María Estela Raffino. Para: Concepto.de. Disponible en: https://concepto.de/materia-en-fisica/. Consultado: 25 de junio de 2019.