Perché il plasma è chiamato il quarto stato della materia?

Il plasma è chiamato il quarto stato della materia perché esistono altri tre stati della materia, più comunemente noti e spesso definiti "i tre stati della materia". I plasmi non sono direttamente incontrati dalla maggior parte delle persone nell'esperienza quotidiana. Esistono in custodie sigillate come insegne al neon, in ambienti industriali in cui le torce al plasma vengono utilizzate per tagliare il metallo o a temperature estremamente elevate come l'interno del Sole.

Un plasma viene creato quando una fonte di energia taglia gli atomi dei loro elettroni in modo che coesistano nuclei con carica positiva e elettroni caricati negativamente. Le fonti di energia che creano i plasmi includono fonti naturali come stelle e fonti artificiali come laser o generatori a microonde focalizzati. Le fonti di energia relativamente basse vengono spesso utilizzate per creare i plasmi, ad esempio quando viene applicata una corrente a un gas in un'insegna al neon o in una luce fluorescente.

Una volta che gli elettroni sono stati strappati dai nuclei in un gas, i nuclei sono liberi di fondersi insieme se vengono applicate energia e pressione sufficienti. Nel plasma dell'interno di una stella, i nuclei di idrogeno spogliati di elettroni si fondono insieme per creare atomi di elio, un processo che converte parte della materia in energia come il calore e la luce che il Sole fornisce alla Terra. Una bomba termonucleare funziona allo stesso modo, con una bomba a fissione che fornisce il calore necessario per rimuovere gli elettroni dagli atomi di idrogeno, fondere i nuclei e convertire parte della materia in una tremenda esplosione di energia.