მატერიასა და ანტიმატერიას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ მატერიასა და ანტიმატერიას აქვთ საპირისპირო ელექტრული მუხტები.
მატერია დომინირებს ჩვენს სამყაროში. ისეთები, როგორიცაა პლანეტები, ვარსკვლავები და ადამიანები, დამზადებულია მატერიისგან, მაგრამ ასევე არის ბნელი მატერია და ბნელი ენერგია, რომელთა ამოცნობაც მარტივად არ შეგვიძლია. თუმცა, მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ მატერია წყვილებად მოდის. Ეს ნიშნავს; ყველა მატერიას აქვს თავისი ანტიმატერია, რომელსაც აქვს იდენტური თვისებები, გარდა ელექტრული მუხტისა. მაგალითად, პროტონს აქვს დადებითი მუხტი, ხოლო ანტიპროტონს აქვს უარყოფითი მუხტი. მაგრამ მათ აქვთ იგივე მასა და სხვა თვისებები.
რა არის მატერია?
მატერია არის ნებისმიერი ნივთიერება, რომელსაც აქვს მასა და მოცულობა. მატერია ატომებისგან შედგება. ატომი შედგება სუბატომური ნაწილაკებისგან. თუმცა, ჩვენ ჩვეულებრივ ატომს განვიხილავთ, როგორც მატერიის ძირითად ერთეულს. ტერმინი მატერია არ მოიცავს უმასურ ნაწილაკებს, როგორიცაა ფოტონები. უფრო მეტიც, ენერგეტიკული ფენომენები, როგორიცაა სინათლე და ხმა, არ განიხილება მატერიად. მატერია შეიძლება არსებობდეს სხვადასხვა ფაზაში: მყარი ფაზა, თხევადი და აირის ფაზა. თუმცა, შესაძლებელია მატერიის სხვა ეტაპი; ჩვენ მას პლაზმურ მდგომარეობას ვუწოდებთ. პლაზმური მდგომარეობა შეიცავს ატომებს, იონებს და თავისუფალ ელექტრონებს, რომლებიც ამოღებულია ატომებიდან იონების წარმოქმნით.
ატომი შეიცავს ატომის ბირთვს, რომელიც შეიცავს პროტონებს და ნეიტრონებს სხვა სუბატომურ ნაწილაკებთან ერთად, რომელიც გარშემორტყმულია ელექტრონების ღრუბლით. თუმცა, თანამედროვე კვანტური ფიზიკა აცხადებს, რომ ატომს შეუძლია იმოქმედოს როგორც ნაწილაკი და როგორც ტალღა; ჩვენ ამას ვუწოდებთ, როგორც ტალღა-ნაწილაკების ორმაგობას.
სურათი 01: პროტონის კვარკული სტრუქტურა
ატომების, ან პროტონების, ნეიტრონების და ელექტრონების გამოყენების გარდა, ჩვენ შეგვიძლია განვსაზღვროთ მატერია ლეპტონებისა და კვარკების გამოყენებითაც. ეს არის მატერიის ელემენტარული ნაწილაკები. ამ განმარტების მიხედვით, ჩვეულებრივი მატერია არის ყველაფერი, რაც შედგება ლეპტონებისა და კვარკებისგან. აქედან გამომდინარე, საქმე ეხება ყველაფერს, რაც არ შეიცავს ანტილეპტონებს და ანტიკვარკებს. ლეპტონები და კვარკები გაერთიანდებიან და წარმოქმნიან ატომებს. ატომები ერთიანდებიან და წარმოქმნიან მოლეკულებს. ატომები და მოლეკულები შეიძლება დასახელდეს მატერიად. თუმცა, ელექტრონები ლეპტონების ტიპია, პროტონები და ნეიტრონები კი კვარკის ნაწილაკებისგან შედგება. მაშასადამე, ყველა ეს განმარტება იწვევს აზრს, რომ მატერია არის ყველაფერი, რომელსაც აქვს მასა და მოცულობა და არა ანტიმატერია.
რა არის ანტიმატერია?
ანტიმატერია არის მატერია, რომელიც შეიცავს ანტინაწილაკებს, რომლებიც ხელს უწყობენ მატერიის წარმოქმნას. ამიტომ ანტიმატერია მატერიის საპირისპიროა.მაგალითად, პროტონი და ანტიპროტონი არის მატერიისა და ანტიმატერიის წყვილი, შესაბამისად. მატერიისა და ანტიმატერიის წყვილებს აქვთ იგივე მასა, მაგრამ საპირისპირო ელექტრული მუხტი. მათ აქვთ გარკვეული განსხვავებები კვანტურ თვისებებშიც. მაგალითად. პროტონი დადებითად არის დამუხტული, ხოლო ანტიპროტონს აქვს უარყოფითი მუხტი.
სურათი 02: პოზიტრონის ღრუბლოვანი კამერის ფოტო
მატერიასა და ანტიმატერიას შორის შეჯახებამ შეიძლება გამოიწვიოს ორმხრივი განადგურება. ეს ნიშნავს, რომ მატერიაც და ანტიმატერიაც გარდაიქმნება სხვა ნაწილაკებად, რომლებსაც აქვთ თანაბარი ენერგია. განადგურებამ შეიძლება გამოიწვიოს ძლიერი ფოტონები, როგორიცაა გამა სხივები, ნეიტრინოები და სხვა ნაწილაკები-ანტინაწილაკების წყვილი. თუმცა, განადგურებისგან გამოთავისუფლებული ენერგიის უმეტესი ნაწილი მაიონებელი გამოსხივების სახითაა.
მატერიის მსგავსად, ანტიმატერიის ნაწილაკებს შეუძლიათ ერთმანეთთან შეერთება და წარმოქმნან ანტიმატერია.მაგალითად, პოზიტრონი არის ელექტრონის ანტინაწილაკი, ხოლო ანტიპროტონი არის პროტონის ანტინაწილაკი; ამ ორ ანტინაწილაკს შეუძლია შეუერთდეს ანტიწყალბადის ატომს. ანტიმატერიის აღნიშვნა შეგვიძლია ნაწილაკების სიმბოლოზე ზოლის ნიშნის გამოყენებით, რათა განვასხვავოთ იგი მატერიისგან.
რა განსხვავებაა მატერიასა და ანტიმატერიას შორის?
მატერიასა და ანტიმატერიას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ მატერიასა და ანტიმატერიას აქვთ საპირისპირო ელექტრული მუხტები. ანტიმატერია ძირითადად მატერიის საპირისპიროა, მაგრამ მათ აქვთ იდენტური თვისებები, გარდა ელექტრული მუხტისა.
ქვემოთ ინფოგრაფიკა აჯამებს განსხვავებას მატერიასა და ანტიმატერიას შორის.
რეზიუმე – მატერია ანტიმატერიის წინააღმდეგ
ანტიმატერია მატერიის საპირისპიროა, მაგრამ ელექტრული მუხტის გარდა მათ აქვთ იდენტური თვისებები. მატერიასა და ანტიმატერიას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ მატერიასა და ანტიმატერიას საპირისპირო ელექტრული მუხტები აქვთ.
