Разница между материей и антивеществом

ключевое отличие между материей и антивеществом является то, что материя и антивещество имеют противоположные электрические заряды.

Материя доминирует в нашей вселенной. Такие вещи, как планеты, звезды и люди, сделаны из материи, но есть также темная материя и темная энергия, которую мы не можем легко обнаружить. Однако ученые обнаружили, что материя приходит парами. Это значит; вся материя имеет свою собственную антивещество, которое обладает идентичными свойствами, за исключением электрического заряда. Например, протон имеет положительный заряд, в то время как антипротон имеет отрицательный заряд. Но они имеют одинаковую массу и другие свойства.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое материя 
3. Что такое антивещество
4. Сравнение бок о бок - дело против антивещества в табличной форме
5. Резюме

Что такое материя?

Материя - это любое вещество, которое имеет массу и объем. Вещество состоит из атомов. Атом состоит из субатомных частиц. Однако обычно мы рассматриваем атом как основную единицу материи. Термин «вещество» не включает безмассовые частицы, такие как фотоны. Более того, энергетические явления, такие как свет и звук, не рассматриваются как материя. Материя может существовать в разных фазах: твердой фазе, жидкой фазе и газовой фазе. Однако возможна другая фаза материи; мы называем это плазмой. Плазменное состояние содержит атомы, ионы и свободные электроны, которые удалены из атомов, чтобы сформировать ионы.

Атом содержит атомное ядро, которое содержит протоны и нейтроны наряду с некоторыми другими субатомными частицами, окруженными облаком электронов. Однако современная квантовая физика утверждает, что атом может действовать как частица и как волна; мы называем это как дуальность волны-частицы.

Рисунок 01: Кварковая структура протона

В дополнение к использованию атомов, или протонов, нейтронов и электронов, мы можем определять вещество, используя также лептоны и кварки. Это элементарные частицы материи. Согласно этому определению, обычное вещество - это все, что состоит из лептонов и кварков. Следовательно, речь идет обо всем, что не содержит антилептонов и антикварков. Лептоны и кварки объединяются в атомы. Атомы объединяются в молекулы. Атомы и молекулы могут быть названы как материя. Однако электроны представляют собой тип лептонов, а протоны и нейтроны состоят из кварковых частиц. Следовательно, все эти определения приводят к мысли, что материя - это что-то, имеющее массу и объем, а не антивещество..

Что такое антивещество?

Антиматерия - это вещество, содержащее античастицы, которые способствуют образованию вещества. Следовательно, антивещество является противоположностью материи. Например, протон и антипротон представляют собой пару вещества и антивещества соответственно. Пары вещества и антивещества имеют одинаковую массу, но противоположные электрические заряды. Они также имеют некоторые различия в квантовых свойствах. например протон заряжен положительно, а антипротон имеет отрицательный заряд.

Рисунок 02: Фотография из облачной камеры позитрона

Столкновение вещества с антивеществом может привести к взаимному уничтожению. Это означает, что и материя, и антивещество превращаются в другие частицы, имеющие равные энергии. Аннигиляция может привести к появлению интенсивных фотонов, таких как гамма-лучи, нейтрино и некоторые другие пары частица-античастица. Однако большая часть энергии, выделяющейся при аннигиляции, находится в форме ионизирующего излучения..

Подобно веществу, частицы антивещества могут связываться друг с другом, образуя антивещество. Например, позитрон является античастицей электрона, а антипротон - античастицей протона; эти два античастицы могут связываться с образованием атома водорода. Мы можем обозначить антивещество, используя знак бара над символом частицы, чтобы отличить его от материи.

В чем разница между веществом и антивеществом?

Основное различие между веществом и антивеществом состоит в том, что вещество и антивещество имеют противоположные электрические заряды. Антивещество в основном противоположно материи, но они имеют идентичные свойства, отличные от электрического заряда.

Ниже инфографика суммирует разницу между веществом и антивеществом.

Резюме - Материя против антивещества

Антивещество является противоположностью материи, но они имеют идентичные свойства в дополнение к электрическому заряду. Основное различие между веществом и антивеществом состоит в том, что вещество и антивещество имеют противоположные электрические заряды.

Ссылка:

1. «Дело». Википедия, Фонд Викимедиа, 10 декабря 2019 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Структура протонного кварка» Яцек Рыбак - Собственная работа (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia
Карл Д. Андерсон (1905-1991) - Андерсон, Карл Д. (1933). «Положительный электрон». Физический обзор 43 (6): 491-494. DOI: 10.1103 / PhysRev.43.491 (Общественное достояние) через Wikimedia Commons