Atšķirība starp tumšo vielu un antimatēriju

Dark Matter vs Antimatter
 

Tumšā matērija un antimateriāls ir divas matērijas formas, kuras saprot vismazāk. Tumšā matērija ir matērijas forma, kas nav novērojama caur elektromagnētisko spektru, bet ir novērojama tikai caur gravitācijas mijiedarbību. Antimatērija ir matērijas forma, kas ir matērijas “negatīvā” vai “pretējā”. Abiem šiem jēdzieniem ir ļoti svarīga loma tādās jomās kā astronomija, astrofizika, daļiņu fizika, kosmoloģija un pat enerģijas ģenerēšana. Ir svarīgi ļoti labi izprast šos jēdzienus, lai izceltos šādās jomās. Šajā rakstā mēs apspriedīsimies, kas ir tumšā matērija un antimateriāla, to līdzības, tumšās matērijas un antimateriāla definīcijas un visbeidzot atšķirību starp tumšo matēriju un antimateriālu.

Kas ir tumšā matērija?

Kosmoloģijā un astronomijā tumšā matērija nozīmē jebkādu matērijas veidu, kas nav nosakāma ar optisko vai radioteleskopu palīdzību. Tas, ko redz teleskopi, ir izstarotā, atstarotā vai izkliedētā gaisma vai citi elektromagnētisko viļņu veidi. Ja dažas matērijas formas neizstaro, neizkliedē un neatstaro gaismu un citus elektromagnētiskos viļņus, šīs matērijas formas klasificē kā tumšo matēriju. Pagaidām tumšās vielas klātbūtni var paredzēt tikai ar gravitācijas efektu palīdzību. Ir vairākas gravitācijas metodes, lai noteiktu un novērtētu tumšās vielas daudzumu sistēmā. Viena metode ir izmantot tumšās vielas fona starojuma gravitācijas izkliedētāju, lai novērtētu esošās tumšās vielas daudzumu. Galaktikām un galaktiku kopām var izmantot galaktiku rotācijas, atrakcijas un sadursmes, lai noteiktu esošās tumšās vielas daudzumu. Saskaņā ar novērojumiem, kas balstīti uz ievērojamām novērojamā Visuma struktūrām, pamatojoties uz Frīdmana vienādojumiem un FLRW metriku, ir aprēķināts, ka tumšā viela veido apmēram 23 procentus no kopējā novērojamā Visuma masas enerģijas blīvuma, turpretī parastā viela veido tikai aptuveni 4,6 procenti no novērojamā Visuma masas enerģijas blīvuma. Tumšās vielas daudzumam Visumā ir liela nozīme, izlemjot izplešanās ātrumu un tādējādi arī Visuma nākotni.

Kas ir Antimatērija?

Lai saprastu antimateriālu, vispirms ir jāsaprot, kas ir antidaļiņas. Lielākajai daļai zināmo daļiņu ir antidaļiņas. Pretdaļiņa ir daļiņa, kurai ir tieši tāda pati masa, bet pretēja lādiņa. Tomēr maksa nav vienīgā atšķirība starp daļiņām un antidaļiņām. Ja daļiņa un daļiņa saskaras, tie iznīcina, lai iegūtu enerģiju. Lai iznīcināšana notiktu, gan daļiņai, gan antidaļiņai jābūt atbilstošā kvantu stāvoklī. Antimateriāls ir jautājums, ko veido antidaļiņas. Piemēram, antiūdeņraža atomu var izveidot, apvienojot antiprotonu un antielektronu (sauktu arī par pozitronu).