物通常稱為物質或物體,是地球自然界的一部分,為人類意識之外的客觀現實存在,其種類繁多且性質各不相同,共同參與形成為地球,其中有約1300~1400萬種是有生命的生物。
物質是指在人們的意識之外獨立存在又能被人的感覺器官感覺到它的存在並被人的意識所反映的客觀現實實在,是構成宇宙間一切物體的實物和場,如空氣、水、食物、布、煤炭、石油、鋼鐵、銅、鋁、人工合成的各種纖維、塑料,以及光、電磁場等以場的形式存在的物質等,包括人體本身也是物質,通常把由物質構成的尺寸大於0.1納米可以佔有一定空間的具有宏觀形狀、宏觀體積或宏觀質量的物質個體稱為物體;
物質的根本屬性是運動,其本源是單位空間的運動,也就是量子的運動,任何物質的運動都會增加質量,時間和空間則是運動著的物質所存在形式,速度接近光速會越發明顯,自然界和社會的一切形象也都是運動著的物質的存在形式,即物質是運動的光子(量子)組成的,而靜止的光子是沒有質量的,其由同一種分子組成物的最小單位,再組成各種形態、生命乃至宇宙,即實物粒子和場或者有能量(質量)的都是物質;
物質的種類千千萬萬,性質也多種多樣,有氣體狀態、液體狀態或固體狀態的物質,有單純、化合或混合物質,有金屬和非金屬、礦物和合金,有無機物和有機物,有天然物質和人工合成物質,有無生命和有生命物質以及實體物質和場物質等等各種不同,但又能夠相同地被觀測、檢測以及都具有質量和能量的物質;
物理學上的物質可以有固態、液態、氣態、等離子態、玻色-愛因斯坦凝聚態和費米子凝聚態等6種存在的形態;
固態物質具有固定的形狀和體積,它們的分子緊緊地結合在一起,想要改變固體的形狀,就必須對它施加力量如通過擠壓或拉長以改變固體的體積,但通常變化不會太大,大部分的固體加熱到某種程度時都會變成液體,若是溫度繼續升高則會變成氣體,也有些固體如石灰石在受熱之後會分解,晶體與金屬是地球上最重要的兩種固體;
液態物質有體積但沒有形狀,它們的粒子會互相吸引而相對固態物質要結合得鬆散一些,因而液體可以被傾倒到入容器中以測量它們的體積,但卻不容易將固定體積的液體壓縮成更小或是拉大成更大的體積,但在受熱時液體粒子間的距離通常都會增加而造成體積膨脹,在冷卻時則相反使其體積收縮,有的液體可以溶解相應的某些固體、氣體或其他液體;
氣態物質既沒有體積也沒有形狀,它們的分子會自由地移動並可充滿到任何一個可以封閉它們的容器,我們的地球空間被大量的氣體包圍著,在古代人們就觀察到風和氣泡等現象而知道有「空氣」元素的存在,並可以具有上升的傾向,並逐漸證明了空氣是多種氣體的混合物,並且還通過化學反應發現了許多具有不同實際應用功能的氣體;
等離子態物質是由等量的帶負電的電子和帶正電的離子組成,當將氣體加熱使其原子達到幾千甚至上萬攝氏度時,其原子就會"甩"掉電子而變成為只帶正電荷的離子,此時電子和離子所帶的電荷相反而數量相等,這種狀態即被稱為等離子態如閃電、流星以及點燃的螢光燈等,人們常利用它放出大量能量產生的高溫來切割金屬、製造半導體元件、進行特殊的化學反應等,等離子態是宇宙空間裡一種較普遍存在的狀態;
玻色-愛因斯坦凝聚(BEC)態物質是科學家阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein,1879年3月14日~1955年4月18日)在70年前基於印度物理學家薩特延德拉·納特·玻色(Satyendra Nath Bose,1894年1月1日~1974年2月4日)的理論而預言的一種新物態,這裡的「凝聚」它表示原來處於任何不同能級狀態的原子,在非常低的溫度下,大部分原子會突然跌落到最低的能級上而「凝聚」到同一狀態(一般是基態)而稱為玻色子,類似於練兵場上散亂的士兵突然接到指揮官的命令「向前齊步走」,於是他們迅速集合起來,像一個士兵一樣整齊地向前走去;
費米子凝聚態物質與「玻色-愛因斯坦凝聚態」物質都是物質在量子狀態下的形態,但處於「費米子凝聚態」的物質不同於「玻色-愛因斯坦凝聚態」,其粒子在在高密度或低溫度時的集體行為不會全部聚集在同一量子態上,而與之相反各自佔據著不同的量子態更像是「個人主義者」而被稱為以物理學家恩利克·費米(Enrico Fermi,1901年9月29日~1954年11月28日)命名的費米子,因此當物質冷卻時費米子會逐漸佔據不同能態的最低能態,就像很多的人群湧向同一段狹窄的樓梯;
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」,隨著實驗技術的不斷進步而產生了許多新的物質狀態,傳統的研究認為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,以及圍繞在原子核之外的電子組成的電子云,因為這些複合粒子具有靜止質量及體積而被視為物質;
一般情況下像光子等無質量粒子都不被視為物質,但也不是所有具有靜止質量的粒子都有古典定義下的體積,隨著對基本粒子研究的深入也產生了一些如夸克-膠子漿等新的物質狀態,像夸克及輕子等不具有大小及體積的粒子一般會被視為質點,它們之間的交互作用使質子和中子有所謂的體積,也使得一般物體有體積,因為很小的質量可以轉換為很大的能量,雖然在這過程中可以產生或湮滅物質,但物質及能量的總和並不會改變;
化學上的物質是指任何有特定分子標識的有機物質或無機物質,包括整體或部分地由化學反應的結果產生或者天然存在的化合物物質,任何元素或非化合的原子團等等,化學物質可以包括元素、化合物(含其中添加劑,雜質)、副產物、反應中間體和聚合物等等,但不包括混合物、製品(劑)物品;
原子是化學變化中的最小微粒,原子通過化學反應重新組合成新物質形成分子,分子是能獨立存在並保持物質化學性質的最小微粒,而離子則是帶電的原子或原子團,化學物質是化學運動的物質承擔者,也是化學科學研究的物質客體,這種物質客體以物質分子為代表,但從化學內容來看可具有多種多樣形式,涉及到許許多多物質;
正是因為自然界的物質多種多樣,才有了豐富多彩的自然界,人類和其它生物的生活才會五彩繽紛,所以我們每個人都應該認識並熟悉這個自然界的每一個成員。