Az anyag modern elmélete John Dalton munkájából származik a 19. század elején. Az atom bármely elem alapegységének tekinthető, és az atomok kémiailag egyesülhetnek, hogy molekulákat képezzenek, a molekula minden olyan anyag legkisebb egysége, amely rendelkezik az anyag tulajdonságaival. A modern elmélet egyik eleme minden olyan anyag, amelynek atomjai azonosak (azaz azonos atomszámmal rendelkeznek), míg a vegyület különböző típusú atomokból áll együtt molekulákban.

a keverék és a vegyület közötti különbség szemlélteti a fizikai változás és a kémiai változás közötti különbséget. Különböző atomok is jelen lehetnek egy keverékben, de egy keverékben nem kötődnek össze kémiailag, mivel egy vegyületben vannak. Egy fizikai változásban, például az állapotváltozásban (például szilárd anyagról folyadékra) az anyag egésze megváltozik, de a mögöttes szerkezete változatlan marad; a víz még mindig két hidrogénatomot és egy oxigénatomot tartalmazó molekulákból áll, függetlenül attól, hogy jég, folyékony víz vagy gőz formájában van-e. A kémiai változásban azonban az anyag kémiai reakcióban vesz részt, ennek következtében az atomok átrendeződnek. Ennek eredményeként más anyaggá válik, eltérő tulajdonságokkal.

Az anyag fizikai tulajdonságai és viselkedésének nagy része az atomok és molekulák szerkezetére vonatkozó részletes feltételezések nélkül értelmezhető. Például a gázok kinetikus-molekuláris elmélete jó magyarázatot ad a hőmérséklet természetére, a különböző gáztörvények alapjaira, valamint betekintést nyújt az anyag különböző állapotaiba. A különböző állapotokban lévő anyagok molekuláik közötti erők erősségében különböznek, az intermolekuláris erők szilárd anyagokban a legerősebbek, gázokban pedig a leggyengébbek. A molekulákhoz hasonlóan összetartó erőt kohéziónak nevezik, míg a molekulák közötti különbséget adhéziónak (lásd adhézió és kohézió). Az intermolekuláris erőkből eredő jelenségek között szerepel a felületi feszültség és a kapillárisság. Az atom természetét és szerkezetét figyelembe véve az anyag még nagyobb számú aspektusa értelmezhető. A kvantumelmélet adta a kulcsot az atom megértéséhez, és az atomhoz kapcsolódó legalapvetőbb problémák megoldódtak.

Az anyag atomelmélete nem válaszol az anyag alapvető természetének kérdésére. Ma már ismert, hogy az anyag és az energia szorosan összefügg egymással. A tömeg-energia egyenértékűség törvénye szerint, amelyet Albert Einstein a relativitáselmélet részeként fejlesztett ki, az m tömegű anyag mennyisége rendelkezik az E = mc2 által adott belső nyugalmi tömegenergiával, ahol c a fénysebesség. Ezt az egyenértékűséget drámai módon demonstrálják a maghasadás és a fúzió jelenségei (lásd: nukleáris energia; mag), amelyekben egy kis mennyiségű anyagot meglehetősen nagy mennyiségű energiává alakítanak át. A converse reakciót, az energia anyaggá történő átalakulását gyakran megfigyelték sok új elemi részecske létrehozásakor. Az elemi részecskék vizsgálata nem oldotta meg az anyag természetének kérdését, hanem csak kisebb méretűre tolta.

• Bevezetés
• Az anyag tulajdonságai
• Az anyag állapota
• Az anyag korai elméletei
• Az anyag modern elmélete
• bibliográfia