Vật chất là gì?

Tất cả vật chất xung quanh bạn được cấu tạo, hình thành từ các nguyên tử. Hầu hết nguyên tử cấu tạo nên Trái đất, không khí, mọi sinh vật sống, kể cả bạn. Vật chất trong thế giới chúng ta, dù nhìn thấy được (như điện thoại, bóng đèn, máy tính) hoặc không nhìn thấy được (như các nguyên tử siêu nhỏ không thể nhìn thấy bằng mắt thường) nhưng dưới “cặp mắt” của giới khoa học, vật chất về bản chất là một dạng thức năng lượng không ngừng dao động.

Khoa học cận đại tìm ra được mối quan hệ giữa vật chất và năng lượng. Nổi tiếng nhất chính là công thức E = mc2 của Albert Einstein (E là năng lượng, m là vật chất, c là tốc độ ánh sáng).

Các đặc điểm cơ bản của vật chất:

- Vật chất chiếm không gian và có khối lượng.

- Vật chất có thể chứa năng lượng.

- Vật chất có thể chuyển hóa thành năng lượng.

Tại sao ánh sáng và nhiệt không phải là vật chất?

Thông thường, vật chất và năng lượng được tìm thấy cùng nhau nên rất khó để phân biệt giữa chúng. Ví dụ, ngọn lửa bao gồm vật chất ở dạng khí và hạt bị ion hóa, phát ra năng lượng ở dạng ánh sáng và nhiệt. Mặc dù vật chất có thể chứa năng lượng nhưng cả hai đều khác nhau.

Một cách dễ dàng để phân biệt vật chất và năng lượng là hãy tự hỏi thứ bạn quan sát được có khối lượng hay không. Nếu không có, đó là năng lượng! Ví dụ về năng lượng bao gồm bất kỳ phần nào của phổ điện từ, bao gồm ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, tia cực tím, tia X, sóng vi ba, sóng vô tuyến, tia gamma. Các dạng năng lượng khác là nhiệt năng, thế năng và động năng.

Một cách khác nữa để phân biệt vật chất và năng lượng là tự hỏi xem thứ đó có chiếm không gian hay không. Vật chất chiếm không gian. Trong khi chất khí, chất lỏng và chất rắn chiếm không gian thì ánh sáng và nhiệt thì không. Bạn có thể quan sát ánh sáng và nhiệt, nhưng bạn không thể cân chúng trên bất kỳ thang đo nào.

Ví dụ về vật chất và năng lượng

Dưới đây là ví dụ về vật chất và năng lượng mà bạn có thể hình dung để giúp phân biệt giữa chúng:

Năng lượng

+ Ánh sáng mặt trời.

+ Âm thanh.

+ Bức xạ gamma.

+ Năng lượng chứa trong các liên kết hóa học.

+ Điện.

Vật chất

+ Khí hydro.

+ Nước.

+ Hòn đá.

Vật chất và Năng lượng

Gần như bất kỳ vật thể nào cũng có năng lượng cũng như vật chất. Ví dụ:

- Giọt mưa từ trên trời rơi xuống được cấu tạo từ vật chất (nước), ngoài ra nó còn có thế năng, động năng và nhiệt năng.

- Bóng đèn được làm bằng vật chất và phát ra năng lượng dưới dạng ánh sáng và nhiệt.

- Gió bao gồm vật chất (khí trong không khí, bụi, phấn hoa), ngoài ra nó còn có động năng và nhiệt năng.