Differenza tra l'antimateria e la materia oscura

Differenza principale - Antimateria e materia oscura

Il concetto di materia è uno dei concetti più antichi in fisica. Nella scienza moderna ci sono quattro tipi di materia, cioè la materia ordinaria, l'antimateria, la materia oscura e la materia negativa. Quindi, la comprensione della materia nella fisica moderna è alquanto complessa. L'antimateria non è un concetto ipotetico. Antiparticelle e particelle furono create in egual misura dopo il big bang mentre l'universo iniziava a raffreddarsi. Inoltre, gli scienziati possono creare artificialmente antiparticelle scontrandosi con particelle cariche ad alta energia. Ogni volta che le antiparticelle e le sue particelle o antimateria e la sua materia si incontrano, si annichilano convertendo la loro massa totale in energia secondo l'equazione di Einstein E = mc². Materia oscura, d'altro canto, non è stato ancora osservato direttamente. Tuttavia, prove molto forti osservate confermano l'esistenza della materia oscura. Questo è il differenza principale tra l'antimateria e la materia oscura. Questo articolo cerca di dare una spiegazione chiara dell'antimateria e della materia oscura e della differenza tra loro.

Cos'è l'antimateria

L'antimateria è semplicemente l'opposto della materia ordinaria. L'antimateria è composta da antiparticelle mentre la materia ordinaria è composta da particelle. La massa di una data particella e della sua antiparticella è la stessa, tuttavia alcune delle caratteristiche come la carica, il momento magnetico, la rotazione, il numero barionico e il numero di leptoni hanno segni opposti.

L'aspetto moderno dell'antimateria iniziò con la previsione di Paul Dirac nel 1928. La sua teoria predisse la possibilità dell'esistenza di una particella avente la stessa massa di un elettrone ma carica uguale e opposta. Questa predizione fu confermata da Carl D. Anderson nel 1932 che scoprì l'antimateria, la controparte dell'elettrone chiamato positrone (antielettrone) mentre stava studiando i raggi cosmici. Questa fu la prima antiparticella scoperta.

Secondo il modello standard, ogni particella di materia ordinaria ha una controparte antiparticella. Inoltre, ogni quark ha una controparte di antimateria chiamata antiquark. Ad esempio, antiparticelle di elettrone, protone e neutrone sono rispettivamente i positroni, antiprotone e antineutron.

Il più semplice antiatomico possibile è l'anti-idrogeno che è composto da un antiprotone e un positrone. Sebbene gli scienziati non siano ancora in grado di creare antinuclei più pesanti dell'antielio, qualsiasi complesso nucleo antiatomico è possibile, secondo i principi della fisica.

Secondo le teorie, l'antimateria interagisce attraverso tutte e quattro le interazioni fondamentali, cioè le interazioni gravitazionali, elettromagnetiche, forti nucleari e deboli. Quindi, l'antimateria si piega anche nello spazio-tempo proprio come fa la materia ordinaria.

Cos'è la materia oscura

Sebbene non sia stata scoperta la materia oscura, sono state osservate prove molto forti che confermano l'esistenza della materia oscura. Alcune osservazioni confermano che una grande quantità di materia deve essere presente rispetto a quella che osserviamo nell'universo. Come esempio di supporto per l'esistenza della materia oscura, si possono prendere galassie a spirale. La velocità di rotazione di una galassia a spirale dipende dalla sua massa. Maggiore è la massa, maggiore è la velocità. Come hanno osservato gli scienziati, le velocità di rotazione della maggior parte delle galassie a spirale inclusa la Via Lattea sono troppo più veloci delle velocità previste. Semplicemente, la massa di quelle galassie dovrebbe essere troppo più alta della massa che osserviamo. Questa massa invisibile, non osservabile o mancante è teoricamente considerata materia oscura.

Secondo le teorie, la materia oscura interagisce solo attraverso le interazioni gravitazionali e deboli. Quindi, la sua influenza gravitazionale è osservabile. Ma la materia oscura non può essere vista ed è difficile da rilevare in quanto non interagisce tramite interazioni elettromagnetiche e forti.

Differenza tra l'antimateria e la materia oscura

Interazioni fondamentali:

Tipo di materia	Interazione gravitazionale	Interazione debole	Forte interazione	Interazione elettromagnetica
Antimateria	esiste	esiste	esiste	esiste
Materia oscura	esiste	esiste	No	No

Esistenza:

Antimateria: Le antiparticelle sono state scoperte e potrebbero essere create artificialmente collidendo particelle cariche ad alta energia. Anche l'anti-idrogeno e l'antielio sono stati prodotti artificialmente.

Materia oscura: Finora, la materia oscura non è stata osservata. Ma le prove ci sono. Quindi, il concetto di materia oscura è ancora teorico.

Abbondanza:

Antimateria: Secondo alcune teorie, antiparticelle e particelle sono state create in quantità uguale dopo il big bang. Tuttavia, l'universo che osserviamo oggi è quasi interamente privo di antimateria. C'è una piccola quantità di antimateria nell'universo. La ragione per la scomparsa dell'antimateria è ancora sconosciuta.

Materia oscura: Secondo i calcoli teorici, la quantità di materia oscura è molto più alta di quella della materia ordinaria nell'universo.

Cortesia dell'immagine:

"Materia oscura" di NASA, ESA, M.J. Jee e H. Ford (Johns Hopkins University) - (Public Domain) via Commons Wikimedia