Разлика между материята и антиматерията

Най- ключова разлика между материята и антиматерията е това материята и антиматерията имат противоположни електрически заряди.

Материята доминира в нашата Вселена. Неща като планети, звезди и хора са направени от матер, но има и тъмна материя и тъмна енергия, които не можем да открием лесно. Учените обаче са открили, че материята идва по двойки. Това означава; цялата материя има собствена антиматерия, която има идентични свойства, с изключение на електрическия заряд. Например, протонът има положителен заряд, докато антипротонът има отрицателен заряд. Но те имат еднаква маса и други свойства.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е материята 
3. Какво е антиматерия
4. Паралелно сравнение - Материя срещу антиматерия в таблична форма
5. Резюме

Какво е материята?

Материята е всяко вещество, което има маса и обем. Материята е изградена от атоми. Атом е изграден от субатомни частици. Ние обаче обикновено считаме атома за основна единица на материята. Терминът материя не включва безмасови частици като фотони. Освен това енергийните явления като светлина и звук не се считат за материя. Материята може да съществува в различни фази: твърда фаза, течна фаза и газова фаза. Възможна е обаче друга фаза на материята; наричаме го като състояние на плазмата. Плазменото състояние съдържа атоми, йони и свободни електрони, които се отстраняват от атомите, за да образуват йоните.

Един атом съдържа атомно ядро, което съдържа протони и неутрони, заедно с някои други субатомни частици, заобиколени от облак от електрони. Съвременната квантова физика обаче заявява, че един атом може да действа като частица и като вълна; наричаме това като двойност на вълновите частици.

Фигура 01: Структура на кварк на протона

В допълнение към използването на атоми или протони, неутрони и електрони, можем да определим и материята, като използваме лептони и кварки. Това са елементарни частици на материята. Според тази дефиниция обикновената материя е всичко, което е съставено от лептони и кварки. Следователно, въпросът е всичко, което не съдържа антилептони и антикварки. Лептоните и кварките се комбинират и образуват атоми. Атомите се комбинират, за да образуват молекули. Атомите и молекулите могат да бъдат наречени като материя. Електроните обаче са вид лептони, а протоните и неутроните са изградени от кваркови частици. Следователно, всички тези определения водят до идеята, че материята е всичко, което има маса и обем, а не антиматерия.

Какво е антиматерия?

Антиматерията е веществото, съдържащо античастици, които допринасят за образуването на материя. Следователно антиматерията е обратната на материята. Например, протонът и антипротонът са съответно двойка материя и антиматерия. Материите и антиматериалните двойки имат еднаква маса, но противоположни електрически заряди. Те имат някои различия и в квантовите свойства. например протонът се зарежда положително, докато антипротонът има отрицателен заряд.

Фигура 02: Снимка в облачна камера на позитрон

Сблъсък между материя и антиматерия може да доведе до взаимно унищожаване. Това означава, че материята и антиматерията се превръщат в други частици с еднаква енергия. Анигилацията може да доведе до интензивни фотони като гама лъчи, неутрино и някои други двойки частици-античастици. Въпреки това по-голямата част от енергията, освободена от унищожаването, е под формата на йонизиращо лъчение.

Подобно на материята, частиците на антиматерията могат да се свързват с всяка, за да образуват антиматерия. Например, позитрон е античастицата на електрона, докато антипротон е античастицата на протона; тези две античастици могат да се свържат, за да образуват антихидрогенен атом. Можем да обозначим антиматерията с помощта на щанга над символа на частицата, за да я различим от материята.

Каква е разликата между материята и антиматерията?

Ключовата разлика между материята и антиматерията е, че материята и антиматерията имат противоположни електрически заряди. Антиматерията е по принцип противоположна на материята, но те имат идентични свойства, различни от електрическия заряд.

По-долу инфографиката обобщава разликата между материя и антиматерия.

Обобщение - Материя срещу антиматерия

Антиматерията е обратната на материята, но те имат идентични свойства в допълнение към електрическия заряд. Ключовата разлика между материята и антиматерията е, че материята и антиматерията имат противоположни електрически заряди.

справка:

1. "Материя." Wikipedia, Фондация Wikimedia, 10 декември 2019 г., достъпна тук.

С любезност на изображенията:

1. „Структура на протонните кварки“ От Jacek rybak - Собствена работа (CC BY-SA 4.0) през Wikimedia на Commons
От Карл Д. Андерсън (1905-1991) - Андерсън, Карл Д. (1933). „Положителният електрон“. Физически преглед 43 (6): 491-494. DOI: 10.1103 / PhysRev.43.491 (Public Domain) чрез Commons Wikimedia