Sötét anyag kontra antianyag
A sötét anyag és az antianyag az anyag két formája, amelyeket a legkevésbé értünk. A sötét anyag az anyag olyan formája, amely az elektromágneses spektrumon keresztül nem, hanem csak a gravitációs kölcsönhatásokon keresztül figyelhető meg. Az antianyag az anyag egyik formája, amely az anyag „negatívja”, vagy „ellentéte”. Mindkét fogalom nagyon fontos szerepet játszik olyan területeken, mint a csillagászat, az asztrofizika, a részecskefizika, a kozmológia, sőt az energiatermelés. Létfontosságú, hogy nagyon jól ismerjük ezeket a fogalmakat ahhoz, hogy ezeken a területeken kiválóak legyünk. Ebben a cikkben megvitatjuk, mi a sötét anyag és az antianyag, ezek hasonlóságai, a sötét anyag és az antianyag meghatározása, és végül a sötét anyag és az antianyag közötti különbség.
Mi az a sötét anyag?
A kozmológiában és a csillagászatban a sötét anyag az anyag bármely formáját jelenti, amely optikai vagy rádióteleszkópokkal nem észlelhető. A teleszkópok a kibocsátott, visszavert vagy szórt fényt vagy az elektromágneses hullámok egyéb formáit látják. Ha az anyag bizonyos formái nem bocsátanak ki, szórnak vagy vernek vissza fényt és egyéb elektromágneses hullámokat, akkor ezek az anyagformák sötét anyagnak minősülnek. Egyelőre csak a gravitációs hatások révén lehet előre jelezni a sötét anyag jelenlétét. Számos gravitációs módszer létezik a rendszerben lévő sötét anyag mennyiségének kimutatására és becslésére. Az egyik módszer a sötét anyag háttérsugárzásának gravitációs lencséinek felhasználása a jelenlévő sötét anyag mennyiségének becslésére. A galaxisok és galaxishalmazok esetében a galaktikus forgások, attrakciók és ütközések felhasználhatók a jelenlévő sötét anyag mennyiségének meghatározására. A megfigyelhető univerzum Friedmann-egyenleten és az FLRW metrikán alapuló nagy szerkezetein alapuló megfigyelések szerint a sötét anyag a megfigyelhető univerzum teljes tömegének – energiasűrűségének – körülbelül 23 százalékát teszi ki, míg a közönséges anyag csak hozzávetőlegesen járul hozzá. 4.6 százalék a megfigyelhető univerzum tömeg-energiasűrűségére. Az univerzumban lévő sötét anyag mennyisége nagy szerepet játszik a tágulási sebesség és ezáltal az univerzum jövőjének meghatározásában.
Mi az antianyag?
Az antianyag megértéséhez először meg kell értenünk, mik az antirészecskék. Az általunk ismert részecskék többsége rendelkezik antirészecskékkel. Az antirészecske olyan részecske, amelynek tömege pontosan azonos, de ellenkező töltésű. Azonban nem a töltés az egyetlen különbség a részecskék és az antirészecskék között. Ha egy részecske és egy antirészecske érintkezik, megsemmisülnek, és energiát termelnek. A megsemmisüléshez mind a részecske, mind az antirészecske megfelelő kvantumállapotban kell, hogy legyen. Az antianyag az antirészecskékből álló anyag. Például egy antihidrogén atom képződhet egy antiproton és egy antielektron (más néven pozitron) kombinációjával.
Mi a különbség a sötét anyag és az antianyag között?
• A sötét anyag nem lép kölcsönhatásba az elektromágneses spektrummal; ezért semmilyen elektromágneses hullám-érzékelő módszerrel (pl.: teleszkóp, rádióvevő stb.) nem észlelhető. Az antianyag az elektromágneses spektrumon keresztül észlelhető.
• Az antianyag megsemmisül, ha normál anyaggal ütközik, de a sötét anyag nem mutat ilyen viselkedést.
• Az antianyag természetét valamivel jobban megértjük, mint a sötét anyag természetét.
