Wie viele Aggregatzustände gibt es?
Ich habe begonnen, mich mal mit Aggregatzuständen zu beschäftigen. Und damit meine ich nicht (nur) die 3 klassischen Aggregatzustände, sondern alle bisher entdeckte chemische und physikalische Aggregatzustände.
Bisher habe ich folgende 18 Aggregatzustände gefunden:
- Fest
- Mesomorfer zustand
- Flüssig
- Überkritischer Zustand
- Gasförmig
- Atomgas
- Rydberg Moleküle
- Plasma
- Bose-Einstein-Kondensat
- Fermionen Kondensat
- Suprafluid
- Suprasolid
- Quark-Gluon-Plasma
- Entartete Materie
- Photonische Materie
- Quanten-Hall-Effekt
- Farb-Glas-Kondensat
- Dropelton
Ich werde mich noch weiter mit diesen beschäftigen, aber erstmal wollte ich wissen, ob das alle bereits entdeckten Aggregatzustände sind, oder ob es noch weitere gibt.
Also, kennt ihr noch weitere? Oder habt ihr Anmerkungen zu den von mir genannten Aggregatzustände, die ich bei meiner weiteren Recherche beachten sollte?
3 Antworten
Sehr viele, bekannt sind zunächst die drei klassischen Aggregatzustände: fest, flüssig und gasförmig; die übrigen bezeichnet man als nicht-klassisch.
Die volle Anzahl der Aggregatzustände ist unbekannt, man wird es wohl niemals genau herausfinden. Dazu muss man zunächst wissen, wie man einen Aggregatzustand definiert. Es gibt dazu 2 Kenngrößen:
1. Ein neuer Aggregatzustand muss sich deutlich vom nächsten, bzw. vorherigen Aggregatzustand unterscheiden (andere Eigenschaften).
2. Um von einem Aggregatzustand in einen anderen zu wechseln, ist beim Übergang eine Schwellenenergie erforderlich. Beispiel: Damit Wasser zu Wasserdampf (gasförmig) wird, benötigt 100° heißes Wasser zusätzliche Energie. Obwohl man die Energiezufuhr weiter erhöht, bleibt die Temperatur des Dampfes zunächst nur bei 100°. Die Energie, die den Übergang zum Gas bewirkt, nennt man Schwellenenergie. Die Schwellenenergie muss bei jedem Übergang überwunden werden, also auch beim Übergang von Wasser zu Eis, wenn der neue Zustand eigentlich einen geringeren Energiezustand besitzt!
Wenn man Wasser noch weiter abkühlt, gibt es bis zum absoluten Nullpunkt (0 Kelvin) eine ganze Anzahl von neuen Aggregatzuständen. Gleiches gilt für den Hoch-Temperaturbereich. Z.B. hat Plasma-Gas elektrische Ladungen (positive und negative Ladungswolken), Wasserdampf nicht. Maßgebend ist aber nicht nur die Temperatur, auch der Druck spielt eine Rolle, und das lässt sich nicht beliebig simulieren. Man schätzt derzeit, dass es alleine für Wasser um die 20 verschiedene Aggregatzustände gibt.
Aggregatzustände gibt es bei Atomen und Molekülen, und sie sind bei jedem Stoff anders. Das in Verbindung mit Druck- und Gravitationskräften, wie es sie im Universum gibt, ermöglicht eine nicht vorstellbare Anzahl von Aggregatzuständen.
Fest, Flüssig und Gasförmig sind offiziell die einzigen Aggregatzustände.
Der Rest geht dann in eine andere Richtung, z. B. Plasma kommt auf der Sonne vor, wo halt die Kerne von den Elektronen getrennt werden.
Danach geht das Ganze in Richtung Urknall, desto heiser es wird, desto mehr "Aggregatzustände" kann es geben, weil halt alles anfängt, auseinander zu kochen, am Ende sogar die Elementarteilchen usw.
kommt auf der Sonne vor
*In der Sonne
Fest, Flüssig und Gasförmig sind offiziell die einzigen Aggregatzustände.
Ja, das sind die klassischen Aggregatzustände. Die anderen sind eben nicht klassische Aggregatzustände. Dennoch sind sie Aggregatzustände..
desto heiser es wird, desto mehr "Aggregatzustände" kann es geben
Auch nicht ganz richtig. Einige dieser Aggregatzustände kann es nur bei sehr kalten Temperaturen geben. Das Bose-Einstein-Kondensat zum Beispiel kann es nur bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt (also ganz knapp über 0K) geben.
Und für das atomgas oder die rydberg Moleküle braucht es sogar weniger Energie als für Plasma.
Und der mesomorfe Zustand und der überkritische Zustand sind quasi Übergänge oder Zwischenstufen zwischen den klassischen Aggregatzuständen.
Bosonischer Metallzustand - Ende letzten Jahres durch Zufall an der TU Dresden entdeckt.