Różnica między ciemną materią a antymaterią

Ciemna materia kontra antymateria
 

Ciemna materia i antymateria to dwie formy materii, które są najmniej zrozumiałe. Ciemna materia jest formą materii, której nie można zaobserwować za pomocą spektrum elektromagnetycznego, ale można ją zaobserwować jedynie poprzez oddziaływania grawitacyjne. Antymateria jest formą materii, która jest „negatywną” lub „przeciwieństwem” materii. Obie te koncepcje odgrywają bardzo ważną rolę w takich dziedzinach jak astronomia, astrofizyka, fizyka cząstek, kosmologia, a nawet wytwarzanie energii. Niezbędne jest bardzo dobre zrozumienie tych pojęć, aby osiągnąć sukces w takich dziedzinach. W tym artykule omówimy czym jest ciemna materia i antymateria, ich podobieństwa, definicje ciemnej materii i antymaterii oraz wreszcie różnica między ciemną materią i antymaterią.

Co to jest ciemna materia?

W kosmologii i astronomii ciemna materia oznacza każdą formę materii, która nie jest wykrywalna przez teleskopy optyczne lub radiowe. Teleskopy widzą emitowane, odbijane lub rozproszone światło lub inne formy fal elektromagnetycznych. Jeśli niektóre formy materii nie emitują, nie rozpraszają ani nie odbijają światła i innych fal elektromagnetycznych, te formy materii są klasyfikowane jako ciemna materia. Na razie tylko dzięki efektom grawitacyjnym można przewidzieć obecność ciemnej materii. Istnieje kilka metod grawitacyjnych do wykrywania i szacowania ilości ciemnej materii w układzie. Jedną z metod jest zastosowanie soczewkowania grawitacyjnego promieniowania tła z ciemnej materii w celu oszacowania ilości obecnej ciemnej materii. W przypadku galaktyk i gromad galaktyk można użyć rotacji galaktyk, atrakcji i zderzeń, aby określić ilość obecnej ciemnej materii. Zgodnie z obserwacjami opartymi na dużych strukturach obserwowalnego wszechświata opartego na równaniach Friedmanna i metodzie FLRW, oszacowano, że ciemna materia stanowi około 23 procent całkowitej masy - gęstości energii obserwowanego wszechświata, podczas gdy zwykła materia przyczynia się tylko w przybliżeniu 4,6 procent masy - gęstość energii obserwowalnego wszechświata. Ilość ciemnej materii we wszechświecie odgrywa ważną rolę w decydowaniu o szybkości ekspansji, a tym samym o przyszłości wszechświata.

Co to jest antymateria?

Aby zrozumieć antymaterię, należy najpierw zrozumieć, czym są antycząstki. Większość znanych nam cząstek ma antycząstki. Antycząstka jest cząsteczką mającą dokładnie taką samą masę, ale przeciwny ładunek. Jednak ładunek nie jest jedyną różnicą między cząsteczkami a antycząstkami. Jeśli cząstka i antycząstka się zetkną, znikną, by wytworzyć energię. Aby nastąpiło anihilacja, zarówno cząstka, jak i antycząstka muszą znajdować się w odpowiednich stanach kwantowych. Antymateria to materia zbudowana z antycząstek. Na przykład atom przeciwwodoru może być utworzony przez połączenie antyprotonu i antyelektronu (znanego również jako pozytron).