Skillnad mellan antimatter och mörk materia

Huvudskillnad - Antimateriell mot mörk materia

Begreppet materia är ett av de äldsta begreppen i fysiken. I modern vetenskap finns det fyra typer av materier, nämligen vanlig materia, antimateriel, mörk materia och negativ materia. Så är förståelsen av materia i modern fysik något komplex. Antimaterier är inte ett hypotetiskt begrepp. Antipartiklar och partiklar skapades i lika stor mängd efter big bang som universum började svalna. Dessutom kan forskare konstgjort skapa antipartiklar genom att kollidera laddade partiklar med hög energi. När antipartiklar och dess partiklar eller antimateriel och dess materia möts, förintas de att omvandla sin totala massa till energi enligt Einsteins ekvation E = mc². Mörk materia, å andra sidan, har inte observerats direkt än. Men mycket starka bevis observerar bekräftar förekomsten av mörk materia. Det här är huvudskillnad mellan antimateriel och mörk materia. Denna artikel försöker ge en tydlig förklaring av antimatter och mörk materia och skillnaden mellan dem.

Vad är antimatter

Antimatter är helt enkelt det motsatta av det vanliga ämnet. Antimateria består av antipartiklar medan vanligt material består av partiklar. Massan av en given partikel och dess antipartikel är densamma, men några av egenskaperna, såsom laddning, magnetisk moment, snurr, baryonnummer och leptonnummer har motsatta tecken.

Den moderna aspekten av antimateriel började med Paul Diracs förutsägelse 1928. Hans teori förutspådde möjligheten att existensen av en partikel hade samma massa av en elektron men lika och motsatt laddning. Denna förutsägelse bekräftades av Carl D. Anderson år 1932, som upptäckte antimateriet, motparten av elektronen kallades positron (antielektron) medan han undersökte kosmiska strålar. Detta var den första antipartikel som upptäcktes.

Enligt standardmodellen har varje partikel med vanlig substans en motpartikelpartikel. Dessutom har varje kvark en antimatormodell som kallas antikvark. Exempelvis är antipartiklar av elektronen, protonen och neutronen positrons, antiproton respektive antineutron.

Den enklaste antimikrogen är antidrogen som består av ett antiproton och positron. Även om forskare fortfarande inte kan skapa antinuclei tyngre än antihelium, är vilken komplex antikatomkärna som helst, enligt fysikens principer.

Enligt teorierna samverkar antimateriet via alla fyra grundläggande interaktioner, nämligen gravitationella, elektromagnetiska, starka kärnvapen och svaga interaktioner. Så böjer antimateriet också rymdtid precis som vanligt förekommer.

Vad är Dark Matter

Även om mörk materia inte har upptäckts har mycket starka bevis observerats som bekräftar förekomsten av mörk materia. Några observationer bekräftar att en stor mängd materia måste vara där än vad vi observerar i universum. Som ett stödjande exempel på förekomsten av mörk materia kan man ta spiralgalaxer. Rotationshastigheten för en spiralgalax beror på dess massa. Högre massa, högre hastighet. Som forskare har observerat är rotationshastigheterna för de flesta spiralgalaxer inklusive Vintergatan för snabbare än de förväntade hastigheterna. Enkelt, massan av dessa galaxer bör vara för högre än den massa som vi observerar. Denna osynliga, observerbara eller saknade massa betraktas teoretiskt som mörk materia.

Enligt teorierna växlar mörk materia endast via gravitationella och svaga interaktioner. Så dess gravitationella inflytande är observerbar. Men mörk materia kan inte ses och är svår att upptäcka eftersom den inte interagerar via elektromagnetiska och starka interaktioner.

Skillnad mellan antimatter och mörk materia

Grundläggande interaktioner:

Typ av materia	Gravitationsinteraktion	Svag interaktion	Stark interaktion	Elektromagnetisk interaktion
anti~~POS=TRUNC	Existerar	Existerar	Existerar	Existerar
Mörk materia	Existerar	Existerar	Nej	Nej

Existens:

anti~~POS=TRUNC: Antipartiklar har upptäckts och kan skapas konstgjort genom att kollidera högenergiladdade partiklar. Antihydrogen och antihelium har också producerats konstgjort.

Mörk materia: Hittills har mörk materia inte observerats. Men bevis finns där. Så är begreppet mörk materia fortfarande teoretiskt.

Överflöd:

anti~~POS=TRUNC: Enligt vissa teorier skapades antipartiklar och partiklar i lika stora mängder efter big bang. Men universum vi observerar idag är nästan helt antimatrisfritt. En mycket liten mängd antimaterier finns i universum. Anledningen till att antimateriet försvinner är fortfarande okänt.

Mörk materia: Enligt de teoretiska beräkningarna är mängden mörk materia mycket högre än den vanliga materia i universum.

Image Courtesy:

"Mörk materia" av NASA, ESA, M.J. Jee och H. Ford (Johns Hopkins University) - (Public Domain) via Commons Wikimedia