物质

物质（英語：）具有科学上和哲学上的双重含義，尽管哲学对物质的解释早于科学，一般均以科学含义解释。在经典物理学和化学中，物质是任何有质量且通过体积来占据空间[1]，而由原子及分子依某规则或形式组合的物体。

物质的三态：氣态、液态、固态

根据狭义相对论中的质能等价，物质不灭、物质与能量可互换、质能不灭，是解释物质变化的重要规律。根据广义相对论中的时空，时间与空间是物质的存在形式，既没有脱离物质的时空，也没有脱离时空的物质[2]。

科学上的“物质”

物质是一個科學上沒有明確定義的詞，一般是指靜止質量不為零的東西（理论上光子静止质量为零，但不存在静止的光子）。物质也常用來泛稱所有組成可觀測物體的成分[1] [3]。物質的物理定義通常是：由夸克和輕子組成的物體，光子、玻色子在物理定義中通常不被認為是物質。

所有可以用肉眼看到的物體都是由原子組成，而原子是由互相作用的次原子粒子所組成，其中包括由質子和中子組成的原子核，以及許多電子組成的電子雲[4] [5]。一般而言科學上會把上述的複合粒子視為物質，因為他們具有靜止質量及體積。相對的，像光子等无质量粒子一般不視為物質。不過不是所有具有靜止質量的粒子都有古典定義下的體積，像夸克及輕子等粒子一般會視為質點，不具有大小及體積。而夸克和輕子之間的交互作用才使得質子和中子有所謂的體積，也使得一般物體有體積。

物質常見的物質狀態有四種：固體、液體、氣體及等离子体。不過實驗技術的進步產生了許多新的物質狀態，像是玻色–爱因斯坦凝聚及费米子凝聚态。對於基本粒子的研究也產生了新的物質狀態，像是夸克-膠子漿[6]。在自然科學的歷史中，許多人都在研究物質的確切性質，物質是由許多離散組件組合而成的概念，即所謂的「物質粒子論」，最早是由古希臘哲學家留基伯及德谟克利特提出[7]。

愛因斯坦證明[8]所有物质都可以视为能量（即質能等價），两者间的關係式即為著名的 $E=mc^{2}$ ，其中 $E$ 為能量， $m$ 為質量， $c$ 為光速，其數值為 299792458 m/s。因此很小的質量可以轉換為很大的能量，例如正子和電子等費米子可以轉換為非物質的光子。不過雖然在這些過程中可以產生或是消滅物質，但是物質及能量的總和（透過 $E=mc^{2}$ 轉換）卻不會改變。

哲学上的“物质”

哲学上，物质被用于指与精神（mind，spirit）相对的东西，在定义最广的情况下，哲学上的物质包括了粒子、光、声、波、场、力、能量、时空等。

参考文献

R. Penrose. . S. Saunders, H.R. Brown (编). . Oxford University Press. 1991: 21. ISBN 0-19-824449-5.
赵国求, (2015) 双4维时空中物质波的规范变换及量子力学与相对论内在联系新探. 现代物理,01,1-14. doi: 10.12677/MP.2015.51001
. McGraw-Hill's Access Science: Encyclopedia of Science and Technology Online. [2009-05-24]. （原始内容存档于2011-06-17）.
P. Davies. . Cambridge University Press. 1992: 1. ISBN 0-521-43831-4.
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(新闻稿). Brookhaven National Laboratory. 18 April 2005 [2009-09-15]. （原始内容存档于2012-07-16）.
J. Olmsted, G.M. Williams. 2nd. Jones & Bartlett. 1996: 40. ISBN 0-8151-8450-6.
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外部链接

参见

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[Penrose-1] R. Penrose. . S. Saunders, H.R. Brown (编). . Oxford University Press. 1991: 21. ISBN 0-19-824449-5.

[2] 赵国求, (2015) 双4维时空中物质波的规范变换及量子力学与相对论内在联系新探. 现代物理,01,1-14. doi: 10.12677/MP.2015.51001

[mcgrawhill-3] . McGraw-Hill's Access Science: Encyclopedia of Science and Technology Online. [2009-05-24]. （原始内容存档于2011-06-17）.

[Davies2-4] P. Davies. . Cambridge University Press. 1992: 1. ISBN 0-521-43831-4.

[Hooft-5] G. 't Hooft. . Cambridge University Press. 1997: 6. ISBN 0-521-57883-3.

[RHIC-6] (新闻稿). Brookhaven National Laboratory. 18 April 2005 [2009-09-15]. （原始内容存档于2012-07-16）.

[7] J. Olmsted, G.M. Williams. 2nd. Jones & Bartlett. 1996: 40. ISBN 0-8151-8450-6.

[inertia-8] Einstein, A. . Annalen der Physik. 1905, 18 (13): 639–643 [2013-07-28]. Bibcode:1905AnP...323..639E. doi:10.1002/andp.19053231314. （原始内容存档于2019-03-02）.