Galvenā atšķirība starp matēriju un antimateriālu ir tāda, ka matērijai un antimateriālam ir pretējs elektriskais lādiņš.
Mūsu Visumā dominē matērija. Tādas lietas kā planētas, zvaigznes un cilvēki ir izgatavotas no matērijas, taču ir arī tumšā viela un tumšā enerģija, ko mēs nevaram viegli noteikt. Tomēr zinātnieki ir atklājuši, ka matērija nāk pa pāriem. Tas nozīmē; visai matērijai ir savs antimateriāls, kam ir identiskas īpašības, izņemot elektrisko lādiņu. Piemēram, protonam ir pozitīvs lādiņš, bet antiprotonam ir negatīvs lādiņš. Taču tiem ir vienāda masa un citas īpašības.
Kas ir matērija?
Materiāls ir jebkura viela, kurai ir masa un tilpums. Viela sastāv no atomiem. Atoms sastāv no subatomiskām daļiņām. Tomēr mēs parasti uzskatām atomu par matērijas pamatvienību. Termins matērija neietver bezmasas daļiņas, piemēram, fotonus. Turklāt tādas enerģijas parādības kā gaisma un skaņa netiek uzskatītas par matēriju. Viela var pastāvēt dažādās fāzēs: cietā fāzē, šķidrā fāzē un gāzes fāzē. Tomēr iespējama cita matērijas fāze; mēs to nosaucam par plazmas stāvokli. Plazmas stāvoklī ir atomi, joni un brīvie elektroni, kas tiek noņemti no atomiem, veidojot jonus.
Atoms satur atoma kodolu, kurā ir protoni un neitroni kopā ar dažām citām subatomiskām daļiņām, ko ieskauj elektronu mākonis. Tomēr mūsdienu kvantu fizika apgalvo, ka atoms var darboties gan kā daļiņa, gan kā vilnis; mēs to saucam par viļņu daļiņu dualitāti.
Attēls 01: Protona kvarku struktūra
Papildus atomu vai protonu, neitronu un elektronu izmantošanai mēs varam definēt vielu, izmantojot arī leptonus un kvarkus. Tās ir vielas elementāras daļiņas. Saskaņā ar šo definīciju parastā viela ir jebkas, kas sastāv no leptoniem un kvarkiem. Tāpēc runa ir par jebko, kas nesatur antileptonus un antikvarkus. Leptoni un kvarki apvienojas, veidojot atomus. Atomi apvienojas, veidojot molekulas. Atomus un molekulas var nosaukt par matēriju. Tomēr elektroni ir leptonu veids, un protoni un neitroni ir izgatavoti no kvarka daļiņām. Tāpēc visas šīs definīcijas noved pie domas, ka matērija ir jebkas, kam ir masa un tilpums, nevis antimatērija.
Kas ir antimateriāls?
Antimatērija ir viela, kas satur antidaļiņas, kas veicina matērijas veidošanos. Tāpēc antimatērija ir matērijas pretstats. Piemēram, protons un antiprotons ir attiecīgi matērijas un antimatērijas pāris. Matērijai un antimatērijas pāriem ir vienāda masa, bet pretēji elektriskie lādiņi. Viņiem ir arī dažas atšķirības kvantu īpašībās. piem. protons ir pozitīvi uzlādēts, bet antiprotonam ir negatīvs lādiņš.
Attēls 02: Pozitrona mākoņa kameras fotogrāfija
Matērijas un antimatērijas sadursme var izraisīt savstarpēju iznīcināšanu. Tas nozīmē, ka gan matērija, gan antimateriāls pārvēršas citās daļiņās ar vienādu enerģiju. Iznīcināšana var radīt intensīvus fotonus, piemēram, gamma starus, neitrīno un dažus citus daļiņu un pretdaļiņu pārus. Tomēr lielākā daļa no iznīcināšanas atbrīvotās enerģijas ir jonizējošā starojuma veidā.
Līdzīgi matērijai, antimatērijas daļiņas var saistīties ar katru, veidojot antimateriālu. Piemēram, pozitrons ir elektrona antidaļiņa, bet antiprotons ir protona antidaļiņa; šīs divas antidaļiņas var saistīties, veidojot antiūdeņraža atomu. Mēs varam apzīmēt antimateriālu, izmantojot joslas zīmi virs daļiņas simbola, lai to atšķirtu no matērijas.
Kāda ir atšķirība starp matēriju un antimateriālu?
Galvenā atšķirība starp matēriju un antimateriālu ir tāda, ka matērijai un antimaterijai ir pretējs elektriskais lādiņš. Antimateriāls būtībā ir pretstats matērijai, taču tiem ir identiskas īpašības, izņemot elektrisko lādiņu.
Zemāk infografikā ir apkopota atšķirība starp matēriju un antimateriālu.
Kopsavilkums - matērija pret antimateriālu
Antimatērija ir matērijas pretstats, taču tām papildus elektriskajam lādiņam ir identiskas īpašības. Galvenā atšķirība starp matēriju un antimateriālu ir tāda, ka matērijai un antimaterijai ir pretējs elektriskais lādiņš.
