Науки про твердої матерії
Тверді тіла вивчає кілька наук, до яких відносяться наступні:
- Фізика конденсованого речовини. Вона вивчає тверду і рідку матерію, розміри якої перевищують 1019 частинок, використовуючи при цьому експериментальні і теоретичні методи.
- Механіка деформацій. Ця наука вивчає механічні властивості твердих тіл, такі як напруги в них, деформації пружні і пластичні, а також зв’язок цих властивостей з термодинамічними зовнішніми параметрами. При цьому дисципліни неважливо будову самого твердого речовини.
- Наука про матеріали. Вона вивчає вже будову молекул твердих, рідких і газоподібних тіл, а також фазові переходи між цими станами.
- Хімія твердого стану. Ця дисципліна спеціалізується на синтезі нових матеріалів у твердому стані.
Деякі властивості твердих тіл
При постійному тиску і відносно низьких температурах речовина знаходиться в твердому стані. Вплив невеликої зовнішньої сили на тверде стан не призводить до зовні помітної деформації твердого тіла.
Якщо збільшувати силу, то тіло почне пружно деформуватися. При ще більшому збільшенні зовнішнього впливу можливі два варіанти:
Кожне тверде тіло характеризується визначеною щільністю. Самим легким речовиною цієї категорії є аерогель, його щільність складає 3 кг/м3. Самим же щільним твердим матеріалом, відомим людству, є метал – осмій. Один метр кубічний осмію володіє масою 22 600 кг.
