Я думал, что темная материя и антиматерия — это одно и то же, но после просмотра видео они упоминают, что темная материя — это не антиматерия, но их объяснение немного быстрое, поэтому у меня возникли сомнения.
В чем разница между материей, темной материей и антиматерией? Они связаны? Как они взаимодействуют друг с другом? Где я могу увидеть пример этого взаимодействия? а также, в процентах, сколько материи, темной материи и антиматерии существует во Вселенной?
Спасибо!
Материя — это то, из чего вы сделаны.
Антиматерия во всех отношениях такая же, как материя, выглядит так же, ведет себя так же, за исключением того, что ее частицы имеют электрические заряды, противоположные материи. Например, наши электроны заряжены отрицательно, тогда как позитрон ("электрон" антивещества) заряжен положительно. Позитрон — это «античастица» электрона.
Когда частица встречает свою античастицу, они «аннигилируют»: две частицы исчезают, и высвобождаются гамма-фотоны, уносящие их энергию. По этой причине, если кусок материи коснется куска антивещества, они аннигилируют, и произойдет гигантский взрыв из-за высвобождаемой огромной энергии (E=mc^2).
Материя и антиматерия определенно связаны: одно и то же, но с противоположными знаками. Близнецы, но противоположности.
Непонятно почему, но кажется, что там не так много антиматерии, скорее следы. Насколько мы можем судить, определенно не так много, как обычная материя. Это озадачивает физиков и космологов, потому что можно было бы ожидать, что Большой взрыв произвел примерно одинаковое количество материи и антиматерии. Ученые согласны с тем, что парадокс «избыточной материи» продвинет физику еще дальше, как только он будет решен.
Темная материя - мы действительно не знаем, что это такое. Не уверен даже, что это «материя» в общепринятом смысле или как-то связана с ней. Мы просто знаем, что галактики вращаются таким образом, что это указывает на то, что там намного больше массы, но это масса, которую мы не можем видеть и не можем объяснить обычными способами. Отсюда и название «темная» (как невидимая) материя.
Темная материя, кажется, мало взаимодействует с обычной материей, за исключением гравитации. Прямо сейчас через вас может пройти тёмная материя, а вы этого не заметите. Темная материя также не взаимодействует со светом, поэтому вы ее не видите. Похоже, что она также мало взаимодействует сама с собой, поэтому по этой причине темная материя не может образовывать «сгустки», такие как планеты или звезды. Вместо этого он, вероятно, существует в диффузной форме. Суть в том, что темная материя в значительной степени взаимодействует только через гравитацию.
Форма галактик является доказательством существования темной материи и является результатом взаимодействия между материей и темной материей. Без темной материи галактики были бы гораздо менее массивными, а внешние части вращались бы гораздо медленнее по сравнению с центром. Благодаря темной материи галактики достаточно массивны, и вращаются почти как твердые объекты — внешние части вращаются примерно с той же скоростью, что и центральные.
Оценки разнятся, но кажется, что темной материи в 5-6 раз больше, чем обычной материи.
Довольно хороший сайт для быстрых объяснений — Particle Adventure .
Антиматерия действительно довольно проста и очень похожа на обычную материю. Он просто сильно взрывается, когда соприкасается с обычным веществом — как позитрон (положительный электрон) и электрон (отрицательный) соприкасаются и испаряются в пару гамма-лучей. Протон/антипротон или Нейтрон/антинейтрон или Протон/антинейтрон или Нейтрон/антипротон (они взаимодействуют, потому что у них есть некоторые общие кварки/антикварки). Эти реакции сложнее, но суть та же. Они сильно взрываются при соприкосновении. Итак, поскольку материя и антиматерия имеют тенденцию испарять друг друга, во Вселенной действительно не осталось изначальной антиматерии, потому что материи было немного больше.
Но, за исключением взрывного взаимодействия, антиматерия почти точно такая же, как материя. Теоретически вы могли бы построить звезду, планету, деревья и жизнь из антиматерии.
Темная материя намного больше отличается. Мы на самом деле не знаем, что это такое, но это другой вид материи, она прозрачна и не связывает, но имеет массу. Обычная материя может связываться друг с другом гравитационно, поэтому она формируется в такие вещи, как звезды, планеты, кометы, астероиды и т. д. Темная материя этого не делает. Она свободно скапливается вокруг галактик или, возможно, точнее, галактики скапливаются внутри больших очагов темной материи.
Пит Беккер