Ero tumman ja antimateriaalin välillä

Tumma aine vs. antimateria
 

Tumma aine ja antimateria ovat kaksi ainetta, jotka ymmärretään vähiten. Tumma aine on aineen muoto, jota ei voida havaita sähkömagneettisen spektrin kautta, mutta havainnollista vain painovoimavuorovaikutusten kautta. Antimateria on aineen muoto, joka on aineen "negatiivinen" tai "vastakohta". Molemmilla näillä käsitteillä on erittäin tärkeä rooli esimerkiksi tähtitieteen, astrofysiikan, hiukkasfysiikan, kosmologian ja jopa energiantuotannon aloilla. On välttämätöntä, että näistä käsitteistä ymmärretään erittäin hyvä, jotta voimme menestyä näillä aloilla. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä tumma aine ja antimateria ovat, niiden samankaltaisuuksia, tumman aineen ja antimateriaalin määritelmiä ja lopuksi eroa tuman aineen ja antimateriaalin välillä.

Mikä on Dark Matter?

Kosmologiassa ja tähtitieteessä tumma aine tarkoittaa mitä tahansa aineen muotoa, jota ei voida havaita optisten tai radioteleskooppien avulla. Mitä kaukoputket näkevät, on säteilevä, heijastunut tai sironnut valo tai muut sähkömagneettisten aaltojen muodot. Jos jotkut ainemuodot eivät säteile, hajoa tai heijasta valoa ja muuta sähkömagneettista aaltoa, nämä aineen muodot luokitellaan tummaksi aineeksi. Pimeän aineen läsnäolo voidaan ennustaa vasta painovoimavaikutusten kautta. On olemassa useita painovoimamenetelmiä tumman aineen määrän havaitsemiseksi ja arvioimiseksi järjestelmässä. Yksi menetelmä on käyttää tumman aineen tausta säteilyn gravitaation linssiä arvioimaan läsnä olevan tumman aineen määrää. Galakseissa ja galaksiklusterissa galaktisten pyörimien, nähtävyyksien ja törmäysten avulla voidaan määrittää läsnä olevan tumman aineen määrä. Friedmannin yhtälöihin ja FLRW-metriin perustuvien havaittavissa olevan maailmankaikkeuden suuriin rakenteisiin perustuvien havaintojen mukaan on arvioitu, että tumman aineen osuus on noin 23 prosenttia havaittavan maailmankaikkeuden kokonaismassaenergiatiheydestä, kun taas tavallisen aineen osuus on vain noin 4,6 prosenttia havaittavan maailmankaikkeuden massa - energiatiheydestä. Pimeän aineen määrällä maailmankaikkeudessa on tärkeä rooli päätettäessä laajentumisnopeudesta ja siten maailmankaikkeuden tulevaisuudesta.

Mikä on antimateria?

Antimaterian ymmärtämiseksi on ensin ymmärrettävä, mitkä hiukkaset ovat. Suurimmassa osassa tuntemiamme hiukkasia on hiukkasia. Antihiukkas on hiukkanen, jolla on täsmälleen sama massa, mutta vastakkainen varaus. Varaus ei kuitenkaan ole ainoa ero hiukkasten ja hiukkasten välillä. Jos hiukkanen ja hiukkasen vastainen aine koskettavat, ne tuhoavat tuottamaan energiaa. Tuhoamisen tapahtumiseksi sekä partikkelin että antipartikkelin on oltava sopivissa kvanttiloissa. Antimateria on aine, joka koostuu hiukkasista. Esimerkiksi antivetyatomi voidaan muodostaa yhdistämällä antiprotoni ja antielektroni (tunnetaan myös positronina)..