Rozdiel medzi hmotou a antihmotou

kľúčový rozdiel medzi hmotou a antihmotou je to hmota a antihmota majú opačné elektrické náboje.

V našom vesmíre dominuje hmota. Veci, ako sú planéty, hviezdy a ľudia, sú vyrobené z mate, ale sú tu aj temné látky a temná energia, ktorú nedokážeme ľahko zistiť. Vedci však zistili, že záležitosť prichádza v pároch. To znamená; všetka hmota má svoj vlastný antihmota, ktorá má rovnaké vlastnosti s výnimkou elektrického náboja. Napríklad protón má kladný náboj, zatiaľ čo antiprotón má záporný náboj. Majú však rovnakú hmotnosť a ďalšie vlastnosti.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je to záležitosť 
3. Čo je antihmota
4. Porovnanie bok po boku - hmota verzus antihmota v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je to záležitosť?

Hmota je akákoľvek látka, ktorá má hmotnosť a objem. Hmota sa skladá z atómov. Atóm je tvorený subatomickými časticami. Atóm však obyčajne považujeme za základnú jednotku hmoty. Termín hmota nezahŕňa bezhmotné častice, ako sú fotóny. Energetické javy ako svetlo a zvuk sa navyše nepovažujú za hmotu. Látka môže existovať v rôznych fázach: tuhá fáza, kvapalná fáza a plynná fáza. Je však možná ďalšia fáza hmoty; nazývame ho plazmatický stav. Plazmový stav obsahuje atómy, ióny a voľné elektróny, ktoré sú odstránené z atómov za vzniku iónov.

Atóm obsahuje atómové jadro, ktoré obsahuje protóny a neutróny spolu s niektorými ďalšími subatomickými časticami, obklopené oblakom elektrónov. Moderná kvantová fyzika však uvádza, že atóm môže pôsobiť ako častica aj ako vlna; to nazývame dualita vlnových častíc.

Obrázok 01: Kvarová štruktúra protónu

Okrem použitia atómov alebo protónov, neutrónov a elektrónov môžeme hmotu definovať aj pomocou leptonov a kvarkov. Sú to elementárne častice hmoty. Podľa tejto definície je bežná hmota všetko, čo sa skladá z leptónov a kvarkov. Ide teda o čokoľvek, čo neobsahuje antileptony a starožitnosti. Leptony a kvarky sa spájajú a vytvárajú atómy. Atómy sa kombinujú a vytvárajú molekuly. Atómy a molekuly môžu byť pomenované ako hmota. Elektróny sú však typom leptónov a protóny a neutróny sú vyrobené z kvarkových častíc. Preto všetky tieto definície vedú k myšlienke, že hmota je všetko s hmotnosťou a objemom, nie s antihmotou.

Čo je antihmota?

Antihmota je látka obsahujúca antičastice, ktoré prispievajú k tvorbe hmoty. Antihmota je preto opakom hmoty. Napríklad protón a antiprotón sú pár látok a antihmoty. Páry hmoty a antihmoty majú rovnakú hmotnosť, ale opačné elektrické náboje. Majú tiež určité rozdiely v kvantových vlastnostiach. napr. protón je kladne nabitý, zatiaľ čo antiprotón má záporný náboj.

Obrázok 02: Fotografie cloudovej komory pozitrónu

Kolízia medzi hmotou a antihmotou môže viesť k vzájomnému zničeniu. Znamená to, že sa látka aj antihmota premieňajú na iné častice s rovnakou energiou. Annihilácia môže viesť k vzniku intenzívnych fotónov, ako sú gama lúče, neutrína a niektoré ďalšie dvojice častíc a antičastíc. Väčšina energie, ktorá sa uvoľní po zničení, je však vo forme ionizujúceho žiarenia.

Podobne ako látka, častice antihmoty sa môžu spolu viazať a tvoriť antihmotu. Napríklad pozitrón je antičasticou elektrónu, zatiaľ čo antiprotón je antičasticou protónu; tieto dve antičastice sa môžu viazať za vzniku atómu vodíka. Antihmotu môžeme označiť pomocou stĺpcovej značky nad symbolom častice, aby sme ju odlíšili od hmoty.

Aký je rozdiel medzi hmotou a antihmotou?

Kľúčový rozdiel medzi látkou a antihmotou je ten, že látka a antihmota majú opačné elektrické náboje. Antihmota je v podstate opakom hmoty, ale má rovnaké vlastnosti ako elektrický náboj.

Nižšie uvedený infographic sumarizuje rozdiel medzi hmotou a antihmotou.

Zhrnutie - Matter vs Antimatter

Antihmota je opakom hmoty, ale okrem elektrického náboja majú rovnaké vlastnosti. Kľúčový rozdiel medzi látkou a antihmotou je ten, že látka a antihmota majú opačné elektrické náboje.

referencie:

1. „Hmota.“ Wikipedia, Nadácia Wikimedia Foundation, 10. decembra 2019, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Protónová kvarková štruktúra“ Autor: Jacek rybak - Vlastné dielo (CC BY-SA 4.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
Autor: Carl D. Anderson (1905 - 1991) - Anderson, Carl D. (1933). „Pozitívny elektrón“. Fyzický prehľad 43 (6): 491-494. DOI: 10.1103 / PhysRev.43.491 (public domain) prostredníctvom Commons Wikimedia