A legfontosabb különbség az anyag és az antianyag között az, hogy az anyag és az antianyag elektromos töltése ellentétes.
Az anyag uralja az univerzumunkat. Az olyan dolgok, mint a bolygók, a csillagok és az emberek anyagból állnak, de vannak sötét anyag és sötét energia is, amelyeket nem tudunk könnyen észlelni. A tudósok azonban azt találták, hogy az anyag párban jön létre. Azt jelenti; minden anyagnak megvan a maga antianyaga, amely azonos tulajdonságokkal rendelkezik, kivéve az elektromos töltést. Például egy protonnak pozitív, míg az antiprotonnak negatív töltése van. De azonos tömeggel és egyéb tulajdonságokkal rendelkeznek.
Mi az anyag?
Az anyag minden olyan anyag, amelynek tömege és térfogata van. Az anyag atomokból áll. Az atom szubatomi részecskékből áll. Általában azonban az atomot tekintjük az anyag alapegységének. Az anyag kifejezés nem foglalja magában a tömeg nélküli részecskéket, például a fotonokat. Ezenkívül az olyan energiajelenségeket, mint a fény és a hang, nem tekintik anyagnak. Az anyag különböző fázisokban létezhet: szilárd fázisban, folyékony fázisban és gázfázisban. Az anyag egy másik fázisa azonban lehetséges; plazmaállapotnak nevezzük. A plazma állapota atomokat, ionokat és szabad elektronokat tartalmaz, amelyek az atomokból eltávolítva ionokat képeznek.
Egy atom atommagot tartalmaz, amely protonokat és neutronokat, valamint néhány más szubatomi részecskét tartalmaz, elektronfelhővel körülvéve. A modern kvantumfizika azonban azt állítja, hogy az atom részecskeként és hullámként is működhet; ezt hullám-részecske kettősségnek nevezzük.
01. ábra: Proton kvarkszerkezete
Az atomok vagy protonok, neutronok és elektronok használata mellett leptonok és kvarkok segítségével is meghatározhatjuk az anyagot. Ezek az anyag elemi részecskéi. E meghatározás szerint közönséges anyag minden, ami leptonokból és kvarkokból áll. Ezért bármiről van szó, ami nem tartalmaz antileptonokat és antikvarkokat. A leptonok és kvarkok atomokat alkotnak. Az atomok egyesülve molekulákat képeznek. Az atomok és molekulák anyagnak nevezhetők. Az elektronok azonban a leptonok egy fajtája, a protonok és a neutronok pedig kvarkrészecskékből állnak. Ezért ezek a meghatározások ahhoz az elképzeléshez vezetnek, hogy az anyag bármi, amelynek tömege és térfogata van, és nem antianyag.
Mi az antianyag?
Az antianyag az az anyag, amely antirészecskéket tartalmaz, amelyek hozzájárulnak az anyag képződéséhez. Ezért az antianyag az anyag ellentéte. Például a proton és az antiproton az anyag és az antianyag párja. Az anyag és az antianyag párok tömege azonos, de elektromos töltésük ellentétes. Van némi különbségük a kvantumtulajdonságokban is. például. egy proton pozitív, míg az antiproton negatív töltésű.
02. ábra: Felhőkamra fénykép egy pozitronról
Az anyag és az antianyag ütközése kölcsönös megsemmisüléshez vezethet. Ez azt jelenti, hogy mind az anyag, mind az antianyag más, azonos energiájú részecskévé alakul át. A megsemmisülés intenzív fotonokat, például gamma-sugarakat, neutrínókat és más részecske-antirészecske párokat eredményezhet. A megsemmisülésből felszabaduló energia nagy része azonban ionizáló sugárzás formájában van.
Hasonlóan az anyaghoz, az antianyag részecskék mindegyikhez kötődve antianyagot képezhetnek. Például a pozitron az elektron antirészecskéje, míg az antiproton a proton antirészecskéje; ez a két antirészecske kapcsolódva antihidrogén atomot képezhet. Az antianyagot egy oszlopjellel jelölhetjük a részecske szimbóluma fölött, hogy megkülönböztessük az anyagtól.
Mi a különbség az anyag és az antianyag között?
A legfontosabb különbség az anyag és az antianyag között, hogy az anyagnak és az antianyagnak ellentétes elektromos töltése van. Az antianyag alapvetően az anyag ellentéte, de az elektromos töltésen kívül azonos tulajdonságaik vannak.
Az alábbi infografika összefoglalja az anyag és az antianyag közötti különbséget.
Összefoglaló – Anyag kontra antianyag
Az antianyag az anyag ellentéte, de az elektromos töltés mellett azonos tulajdonságokkal is rendelkeznek. A legfontosabb különbség az anyag és az antianyag között az, hogy az anyag és az antianyag elektromos töltése ellentétes.
