Тъмна материя срещу антиматерия
Тъмната материя и антиматерията са две форми на материя, които са най-малко разбрани. Тъмната материя е форма на материя, която не се наблюдава чрез електромагнитния спектър, а само чрез гравитационните взаимодействия. Антиматерията е форма на материя, която е „негативната“или „противоположната“на материята. И двете концепции играят много важна роля в области като астрономия, астрофизика, физика на елементарните частици, космология и дори генериране на енергия. Жизненоважно е да имате много добро разбиране на тези концепции, за да превъзхождате в такива области. В тази статия ще обсъдим какво представляват тъмната материя и антиматерията, техните прилики, определенията за тъмна материя и антиматерия и накрая разликата между тъмна материя и антиматерия.
Какво е тъмна материя?
В космологията и астрономията тъмната материя означава всяка форма на материя, която не се открива чрез оптични или радиотелескопи. Това, което телескопите виждат, е излъчваната, отразена или разсеяна светлина или други форми на електромагнитни вълни. Ако някои форми на материя не излъчват, разпръскват или отразяват светлина и други електромагнитни вълни, тези форми на материя се класифицират като тъмна материя. Засега само чрез гравитационните ефекти може да се предвиди наличието на тъмна материя. Има няколко гравитационни метода за откриване и оценка на количеството тъмна материя в дадена система. Един от методите е да се използва гравитационна леща на фоновото лъчение от тъмната материя, за да се оцени количеството налична тъмна материя. За галактиките и галактическите клъстери, галактическите ротации, привличанията и сблъсъците могат да се използват за определяне на количеството налична тъмна материя. Според наблюденията, базирани на големи структури на наблюдаваната вселена, базирани на уравнения на Фридман и метриката FLRW, е изчислено, че тъмната материя представлява около 23 процента от общата плътност на масата и енергията на наблюдаваната вселена, докато обикновената материя допринася само приблизително 4.6 процента за плътността на масата и енергията на наблюдаваната вселена. Количеството тъмна материя във Вселената играе основна роля при определянето на скоростта на разширяване и следователно бъдещето на Вселената.
Какво е антиматерия?
За да разберем антиматерията, първо трябва да разберем какво представляват античастиците. Повечето от познатите ни частици имат античастици. Античастицата е частица с точно същата маса, но противоположен заряд. Зарядът обаче не е единствената разлика между частиците и античастиците. Ако частица и античастица се свържат, те ще се анихилират, за да произведат енергия. За да настъпи анихилацията, както частицата, така и античастицата трябва да бъдат в съответните квантови състояния. Антиматерията е материята, съставена от античастици. Например, антиводороден атом може да се образува чрез комбинация от антипротон и антиелектрон (известен също като позитрон).
Каква е разликата между тъмната материя и антиматерията?
• Тъмната материя не взаимодейства с електромагнитния спектър; следователно не може да се открие с никакви методи за откриване на електромагнитни вълни (напр.: телескопи, радиоприемници и др.). Антиматерията може да бъде открита чрез електромагнитния спектър.
• Антиматерията анихилира при сблъсък с нормална материя, но тъмната материя не показва такова поведение.
• Природата на антиматерията е малко по-добре разбрана от природата на тъмната материя.
