Tại sao Plasma được gọi là Trạng thái vật chất thứ tư?

Plasma được gọi là trạng thái thứ tư của vật chất vì ba trạng thái khác của vật chất tồn tại, thường được biết đến nhiều hơn và thường được gọi là "ba trạng thái của vật chất". Plasmas không phải là trực tiếp gặp phải bởi hầu hết mọi người trong kinh nghiệm hàng ngày. Chúng tồn tại trong các vỏ bọc kín như bảng hiệu đèn neon, trong môi trường công nghiệp, nơi dùng ngọn đuốc plasma để cắt kim loại hoặc ở nhiệt độ cực cao như bên trong Mặt trời.

Một plasma được tạo ra khi một nguồn năng lượng tách các electron của nguyên tử ra để các hạt nhân mang điện tích dương và các electron mang điện tích âm cùng tồn tại. Các nguồn năng lượng tạo ra plasmas bao gồm các nguồn tự nhiên như các ngôi sao và các nguồn nhân tạo như tia laser hoặc máy phát vi sóng hội tụ. Các nguồn năng lượng tương đối thấp thường được sử dụng để tạo ra các plasmas, chẳng hạn như khi dòng điện được đặt vào một chất khí trong bảng hiệu đèn neon hoặc đèn huỳnh quang.

Khi các electron đã bị bứt ra khỏi hạt nhân trong chất khí, các hạt nhân sẽ tự do hợp nhất với nhau nếu có đủ năng lượng và áp suất. Trong plasma bên trong một ngôi sao, các hạt nhân hydro tách khỏi electron kết hợp với nhau để tạo ra nguyên tử heli, một quá trình biến đổi một số vật chất thành năng lượng như nhiệt và ánh sáng mà Mặt trời cung cấp cho Trái đất. Một quả bom nhiệt hạch hoạt động theo cách tương tự, với một quả bom phân hạch cung cấp nhiệt lượng cần thiết để tách các electron khỏi nguyên tử hydro, hợp nhất các hạt nhân và chuyển một số vật chất thành một vụ nổ năng lượng cực lớn.