Apa perbedaan antara materi, materi gelap dan antimateri?

16

Saya pikir materi gelap dan anti agak sama, tetapi setelah melihat video, mereka menyebutkan bahwa materi gelap bukan antimateri tetapi penjelasan mereka sedikit cepat sehingga saya ragu.

Apa perbedaan antara materi, materi gelap dan antimateri? Apakah mereka terkait? Bagaimana mereka saling berinteraksi? Di mana saya dapat melihat contoh interaksi ini? dan juga, dalam hal persentase, berapa banyak materi, materi gelap dan antimateri yang ada di alam semesta?

Terima kasih!

Alex Sifuentes
sumber
7
Bagi sebagian besar dari kita, itu tidak mungkin terjadi. (Maaf, tidak bisa menahan diri; pertanyaan bagus)
Pete Becker

Jawaban:

12

Materi adalah hal yang Anda terbuat dari.

Antimateri sama dengan materi dalam segala hal, terlihat sama, berperilaku sama, kecuali partikel-partikelnya memiliki muatan listrik yang berlawanan dengan materi. Misalnya, elektron kita bermuatan negatif, sedangkan positron ("elektron" antimateri) bermuatan positif. Positron adalah "anti-partikel" dari elektron.

Ketika sebuah partikel bertemu dengan anti-partikelnya, mereka "memusnahkan": kedua partikel tersebut menghilang, dan foton gamma dilepaskan membawa energi mereka. Untuk alasan ini, jika segumpal materi menyentuh segumpal antimateri, mereka akan musnah, dan ledakan raksasa akan terjadi karena energi besar yang dilepaskan (E = mc ^ 2).

Materi dan antimateri jelas terkait: hal yang sama, tetapi dengan tanda-tanda yang berlawanan. Kembar, tapi saling bertentangan.

Tidak jelas mengapa, tetapi sepertinya tidak ada banyak antimateri di luar sana, lebih seperti jumlah jejak. Jelas tidak sebanyak masalah biasa sejauh yang kami tahu. Ini membingungkan bagi fisikawan dan kosmolog, karena Anda akan mengharapkan Big Bang menghasilkan jumlah materi dan antimateri yang kira-kira sama. Para ilmuwan sepakat bahwa paradoks "kelebihan materi" akan memajukan fisika lebih jauh setelah dipecahkan.


Materi gelap - kita tidak benar-benar tahu apa itu. Bahkan tidak yakin itu "masalah" dalam pengertian konvensional, atau terkait dengannya dengan cara apa pun. Kita hanya tahu bahwa galaksi berputar sedemikian rupa sehingga menunjukkan ada lebih banyak massa di sana, tetapi massa yang tidak bisa kita lihat dan tidak dapat pertanggungjawabkan dengan cara biasa. Karenanya nama "gelap" (seperti tidak terlihat) penting.

Materi gelap tampaknya tidak banyak berinteraksi dengan materi biasa, kecuali secara gravitasi. Saat ini materi gelap bisa melewati Anda dan Anda tidak akan menyadarinya. Materi gelap juga tidak berinteraksi dengan cahaya, jadi Anda tidak bisa melihatnya. Sepertinya tidak banyak berinteraksi dengan dirinya sendiri, jadi karena alasan ini materi gelap tidak dapat membentuk "rumpun" seperti planet atau bintang. Sebaliknya, itu mungkin ada dalam bentuk difus. Intinya, materi gelap berinteraksi cukup banyak hanya melalui gravitasi.

Bentuk galaksi adalah bukti keberadaan materi gelap, dan merupakan hasil interaksi antara materi dan materi gelap. Tanpa materi gelap, galaksi akan jauh kurang masif, dan bagian luarnya akan berputar jauh lebih lambat dibandingkan dengan pusatnya. Karena materi gelap, galaksi cukup besar, dan mereka berputar hampir seperti benda padat - bagian luar berputar kira-kira secepat bagian tengah.

Perkiraannya bervariasi, tetapi sepertinya ada sesuatu seperti 5x hingga 6x lebih banyak materi gelap di luar sana dibandingkan dengan materi biasa.

Florin Andrei
sumber
apakah materi gelap menempati ruang? terdengar lebih seperti kekuatan, seperti "hantu" bisa jadi nama yang tidak menyesatkan ¿?
Alex Sifuentes
1
Ini bukan kekuatan, itu semacam partikel. Alasannya berperilaku seperti gaya adalah karena ketika ada cukup banyak, itu efek gravitasi diamati. Membengkokkan ruang seperti halnya hal-hal biasa.
userLTK
1
Perhatikan bahwa kandidat dark matter teoretis terkemuka diasumsikan berinteraksi melalui gaya lemah serta gravitasi. Ini tidak terlalu banyak karena kami memiliki alasan yang baik untuk mengasumsikan itu, tetapi karena jika mereka melakukannya kita akan dapat mendeteksinya segera --- mencari kunci kami di bawah tiang lampu. Ada juga kandidat lain, tetapi kami tidak tahu bagaimana melanjutkan dengan memeriksa ide-ide itu. Ya, kecuali untuk axion, yang kami pahami tetapi tidak memiliki teknologi untuk diburu dengan sungguh-sungguh.
dmckee
Jadi, jika materi gelap tidak berinteraksi dengan dirinya sendiri atau tidak, ia mengumpul, apakah penyebaran materi gelap seragam di seluruh alam semesta? Apakah ada kontradiksi di sini? Saya hanya berpikir bahwa jika "hanya berinteraksi melalui gravitasi" dengan materi biasa, daripada gumpalan materi biasa akan menyebabkan gumpalan materi gelap.
Dave G
1
@DaveG Ini masih berinteraksi secara gravitasi, jadi ada sejumlah agregasi karena itu. Tapi itu tidak mendekati sama seperti materi biasa, yang membuat rumpun padat. Pada dasarnya, gumpalan materi biasa cenderung dikelilingi oleh "awan" difus materi gelap, lebih atau kurang.
Florin Andrei
3

Situs yang cukup bagus untuk penjelasan cepat adalah Petualangan Partikel

Anti Matter

Materi Gelap

Anti Matter sangat sederhana dan sangat mirip dengan materi biasa. Kebetulan meledak dengan keras ketika menyentuh materi biasa - seperti positron (Elektron Positif) dan elektron (negatif) akan menyentuh dan menguap menjadi sepasang sinar gamma. Proton / anti Proton atau Neutron / anti Neutron atau Proton / antineutron atau Neutron / antiProton (mereka berinteraksi karena mereka memiliki beberapa quark / anti-quark yang sama). Reaksi-reaksi itu lebih rumit, tetapi intinya sama. Mereka meledak hebat ketika mereka menyentuh. Jadi, karena materi dan anti-materi cenderung saling menguap, sebenarnya tidak ada anti-materi purba yang tersisa di alam semesta, karena ada sedikit lebih banyak materi.

Tapi, selain interaksi yang eksplosif, Antimateri hampir persis sama dengan materi, Anda bisa, secara teori membangun bintang, planet, pohon, dan kehidupan dari anti-materi.

Dark Matter jauh lebih berbeda. Kami tidak benar-benar tahu apa itu, tetapi ini adalah masalah yang berbeda, transparan dan tidak mengikat tetapi memiliki massa. Materi biasa dapat mengikat bersama secara gravitasi, itulah sebabnya ia membentuk benda-benda seperti bintang, planet, komet, asteroid, dll. Materi gelap tidak melakukan itu. Itu secara longgar mengumpulkan di sekitar galaksi, atau, mungkin lebih akurat, galaksi mengumpulkan di dalam kantong besar materi gelap.

userLTK
sumber
Kamu benar. Itu salah ketik di pihak saya. Tetap.
userLTK
Halaman yang menarik! itu membuat mudah untuk mengerti, terima kasih!
Alex Sifuentes