Zmeny skupenstva pôsobením teploty

Zo skúsenosti vieme, že zahrievaním dochádza k zmene skupenstva. Z mikroskopického hľadiska znamená prechod látky do vyššieho skupenstva jej zjednodušenie. Čím je látka teplejšia, tým je jednoduchšia.

V pevnom skupenstve, napr. v ľade, v železe, sú atómy usporiadané v pravidelnej kryštalickej mriežke. Pri teplote topenia – ľad 0°C, železo 1540°C – sa putá medzi atómami v mriežke uvoľňujú a tuhá látka sa mení na kvapalinu. Pri teplote varu – voda 100°C, tekuté železo 2800°C – sa kvapalina mení na plyn. Pri ďalšom zahrievaní sa zvyšuje rýchlosť atómov a zrážky medzi nimi sú prudšie. Pri zrážke si navzájom vyrážajú elektróny zo svojich elektrónových obalov, čo sa nazýva ionizácia. Ionizáciou sa vlastnosti plynu podstatne zmenia. Plyn prejde do vyššieho skupenstva, ktoré sa nazýva plazma. Pretože v plazme sa nachádzajú voľné elektróny, veľmi dobre vodí elektrinu. Správanie sa plazmy je silno ovplyvnené magnetickým polom. Vedný odbor, ktorý plazmu v magnetickom poli študuje, sa nazýva magnetohydrodynamika. Ďalším zahrievaním plazmy sa uvoľňujú elektróny z vnútorných častí elektrónového obalu, až sú od jadier odtrhnuté všetky elektróny. V zbesilej zmesi sa pohybujú holé atómové  jadrá v mori voľných elektrónov. Takáto látka – s teplotami mnoho miliónov stupňov – sa nazýva termonukleárna plazma – prebiehajú v nej totiž termonukleárne reakcie. Na kratučkú dobu sa ju darí vytvoriť v pozemských laboratóriách , natrvalo je v strede hviezd, kde prebieha výstavba ťažších prvkov z vodíku. Pri  teplotách mnoho miliárd stupňov sú zrážky jadier tak prudké, že si vyrážajú svoje protóny a neutróny. Výsledná, nesmierne horúca zmes elektrónov, protónov a neutrónov sa nazýva nukleónová plazma alebo nugaz. Nukleónová plazma sa na krátku dobu objaví v explodujúcom obale supernovy. V jej obale je teplota 200 000 000 000 stupňov. O látke s omnoho vyššími teplotami hovoria kozmológovia, ktorí študujú prvé okamžiky vesmíru. Vtedy, v prvej sekunde, bola všetka hmota vesmíru v stave kvarkovej plazmy. Bola to nepredstaviteľne hustá zmes elementárnych častíc. Ešte behom prvej sekundy z nich silná interakcia budovala mnoho druhov častíc aj ich antičastíc. T nich pretrvali len nukleóny. Z počiatočného veľkolepého kozmického ohňostroja ostal dnes už len chladnúci popol.