Materia

O perspectivă contemporană asupra materiei ia în considerare toate entităţile ştiinţifice observabile. În principiu, definiţia materiei se limitează la astfel de entităţi explorate de fizică.
 
 Definiţia considerată aici este cea de materie la cele mai mici dimensiuni, aşa cum sunt cele mai multe entităţi fundamentale în fizică. Astfel, materia poate fi văzută ca material compus din particule care sunt fermioni şi care se conformează, prin urmare, principiului de excluziune al lui Pauli, care afirmă că nu pot exista doi fermioni în aceeaşi stare cuantica. Datorită acestui principiu, nu toate particulele care alcătuiesc materia ajung în starea lor cea mai joasă energie şi, prin urmare, este posibil să se creeze structuri stabile din fermioni. În plus, principiul de excluziune al lui Pauli asigură că două materii diferite nu vor ocupa aceeaţi locaţie în acelaşi timp şi, prin urmare, două materii diferite în care cele mai multe stări energetice sunt complete vor tinde să se ciocnească între ele, mai degrabă decât să treacă una prin cealaltă, aşa cum se înrâmplă cu câmpurile energetice precum lumina.
 
 Materia pe care o observăm cel mai frecvent se prezintă sub forma de compuşi, polimeri, aliaje, sau elemente pure.
 
 În funcţie de condiţiile termodinamice diferite, cum ar fi temperatura şi presiunea, materia poate exista în diferite “faze”, cele mai familiare fiind cele de solid, lichid, şi gaz. Alte faze pot fi cele de plasmă, superfluid, şi condensat Bose-Einstein. Atunci când materia trece dintr-o fază în alta, este supusă la ceea ce este cunoscut ca tranziţie de fază, un fenomen studiat în termodinamică.