前のページ 1/2 次のページ

物質(ぶっしつ) とは物体を構成し、空間を占有する性質のある存在のことである。日常的には単に「物」や「モノ」とも呼ばれ、元素から構成される固体、液体あるいは気体の状態をとる物体を指す。

物質の元素は、さらに素粒子によって構成されている。

物質はあくまで宇宙を構成する諸存在のうちのひとつである。物質と対置される存在は「非物質」と呼ばれ、空間、時間、情報を始めとして、多数存在する。(それらついては本項ではこれ以上の説明は行わない。詳細は「存在」の項を参照のこと。)

◆日常観念

物質は変化、現象、出来事などと区別されることが多い。

変化は物質に生じるひとつの出来事、現象でありうるが、変化自体は物質ではない。ある現象やある出来事も、そこに物質が関与していることはあるが、それ自体としては物質ではない。物質はそうした現象や出来事が起こる場や対象のような位置を占めている。

日本語ではこの区別は、物と事の区別、「モノ」と「コト」の区別として、日常的に用いられている。

この様に、観念的には物質の概念と存在概念と分離することは難しい。この様な観念論は、デカルトの「われ思う、ゆえにわれあり」という観念論より派生しており、「物体を認識することが、すなわち存在である」と概念付けられる為に他ならない。存在と結び付けられた物質は、その性質(物性)以外にも哲学的な属性(記事 存在を参照のこと)が付加される。そして、物質に着目、執着する姿勢は「物質主義」と呼ばれる。また、そのような姿勢の持ち主は「物質主義者」と呼ばれる。

すなわち物質と対比されることのある概念として、心(精神、意識)、情報、エネルギー、空間などがある。

◆ 自然科学

物質の基本的性質である物性を研究する自然科学の分野が物理学と化学である。ドルトンの原子説およびアボガドロの分子説の提唱以来、物質は分子や原子が集まって構成されていることがわかってきた。さらに原子は電子、陽子、中性子という素粒子から構成されることがわかり、中間子やニュートリノなど日常手に触れられないような素粒子も物質とされるようになった。

物質は質量と体積により人に認識されて来たが、ラボアジェによる質量保存則の確立以来、質量が物質を特徴づける本質的な量と考えられるようになった。素粒子も質量をもつゆえに物質と考えられることになる。光や熱などのエネルギーは質量を持たず、物質とは別のものと考えられていたが、アインシュタインの相対性理論により質量とエネルギーは等価であることがわかり、光子も物質と考え得るようになった。現在では質量保存則は質量エネルギーも含めたエネルギー保存則に統一されている。

物質は置かれた条件により種々の相転移を起こす。特に分子や原子が集まって構成された通常の物質は物質の三態(固体・液体・気体)と呼ばれる3つの状態をとる。次にこれらの状態変化を挙げる。

・固体から液体への変化 融解 - 物性値:融点、凝固点

・固体から気体への変化 昇華・気化

・液体から固体への変化 凝固・固化

・液体から気体への変化 蒸発・気化 - 物性値:沸点

・気体から固体への変化 凝固・昇華

・気体から液体への変化 凝縮・液化・凝結・結露

◇ 物理学と化学

物理学(Physics)と化学(Chemistry)の境界は明確ではないが、化学変化による現象を研究するのが化学であり、それ以外の物質的現象を研究するのが物理学であるとも定義できるだろう。現代的自然科学の観点では、化学変化とは原子間の結合組み替えが起きる変化である。それに対して原子間の結合組み替えは起きない分子同士の位置変化のみによる変化が物理変化である。典型的な物理変化には、物体の変形、融解や蒸発などの状態変化がある。物理変化を引き起こす要因には力と熱があり、それぞれ力学と熱力学の対象である。多くの場合、化学変化は物理変化よりも大きなエネルギーを必要とする。化学変化は化学反応とも呼ばれる。

19世紀末に発見された放射能のような原子核反応、さらにその後発見された多数の素粒子相互の変換は化学変化よりも大きなエネルギーを必要とし、古典的な物理変化とは別の現象だが、これらの現象の研究は物理学として分類されている。

個別の物質の状態変化や熱力学の研究のような、物理学と化学との境界領域の学問分野を物理化学(Physical chemistry /Chemical physics)と呼ぶ。

  物理変化と化学変化の例

次に化学変化の例を挙げる。

・化合 - 化学変化により複数の物質から、別の物質が生成する過程。

・分解 - 化学変化によりある物質から、複数の物質が生成する過程。

・酸化

・還元

前のページ 1/2 次のページ

・物質 page1

・物質 page2