Материя мен антиматерияның негізгі айырмашылығы - материя мен антиматерияның қарама-қарсы электр зарядтары болады.
Материя біздің ғаламға үстемдік етеді. Планеталар, жұлдыздар және адамдар материядан жасалған, бірақ біз оңай анықтай алмайтын қараңғы материя мен қараңғы энергия да бар. Алайда ғалымдар материяның жұппен келетінін анықтады. Яғни; барлық материяның электр зарядынан басқа ұқсас қасиеттері бар өзіндік антиматери бар. Мысалы, протонның заряды оң, ал антипротонның теріс заряды бар. Бірақ олардың массасы және басқа қасиеттері бірдей.
Материя дегеніміз не?
Материя – массасы мен көлемі бар кез келген зат. Зат атомдардан тұрады. Атом субатомдық бөлшектерден тұрады. Дегенмен, біз әдетте атомды материяның негізгі бірлігі ретінде қарастырамыз. Материя терминіне фотондар сияқты массасы жоқ бөлшектер кірмейді. Оның үстіне жарық, дыбыс сияқты энергетикалық құбылыстар материя ретінде қарастырылмайды. Зат әртүрлі фазаларда болуы мүмкін: қатты фаза, сұйық фаза және газ фазасы. Дегенмен, материяның басқа фазасы мүмкін; біз оны плазмалық күй деп атаймыз. Плазма күйінде атомдардан, иондардан және иондарды құру үшін алынатын бос электрондардан тұрады.
Атомда электрондар бұлтымен қоршалған кейбір басқа субатомдық бөлшектермен бірге протондар мен нейтрондар бар атом ядросы бар. Дегенмен, қазіргі кванттық физика атомның бөлшек ретінде де, толқын ретінде де әрекет ете алатынын айтады; біз бұны толқындық-бөлшектік дуализм деп атаймыз.
01-сурет: Протонның кварк құрылымы
Атомдарды немесе протондарды, нейтрондарды және электрондарды пайдаланудан басқа, біз лептондар мен кварктарды пайдалана отырып, материяны анықтай аламыз. Бұл заттың элементар бөлшектері. Бұл анықтамаға сәйкес қарапайым материя деп лептондар мен кварктардан тұратын кез келген затты айтады. Демек, бұл антилептондар мен антикварктер жоқ кез келген нәрсе. Лептондар мен кварктар қосылып атомдар түзеді. Атомдар қосылып, молекулалар түзеді. Атомдар мен молекулаларды зат деп атауға болады. Алайда электрондар лептондар мен протондардың бір түрі, ал нейтрондар кварк бөлшектерінен тұрады. Сондықтан бұл анықтамалардың барлығы материя антиматерия емес, массасы мен көлемі бар кез келген нәрсе деген идеяға әкеледі.
Антизат дегеніміз не?
Антиматерия – заттың пайда болуына ықпал ететін антибөлшектері бар зат. Демек, антиматерия материяға қарама-қарсы. Мысалы, протон мен антипротон сәйкесінше зат пен антиматер жұбы болып табылады. Заттар мен антиматериялық жұптардың массалары бірдей, бірақ электр зарядтары қарама-қарсы. Олардың кванттық қасиеттерінде де кейбір айырмашылықтар бар. мысалы протон оң зарядталған, ал антипротон теріс зарядқа ие.
02-сурет: Позитронның бұлт камерасының фотосуреті
Материя мен антиматерияның соқтығысуы өзара жойылуға әкелуі мүмкін. Бұл заттың да, антиматердің де энергиялары бірдей басқа бөлшектерге айналатынын білдіреді. Аннигиляция гамма-сәулелері, нейтринолар және кейбір басқа бөлшектер-антибөлшек жұптары сияқты қарқынды фотондарды тудыруы мүмкін. Алайда аннигиляциядан бөлінетін энергияның көп бөлігі иондаушы сәуле түрінде болады.
Материяға ұқсас, антиматерлік бөлшектер әрқайсысымен байланысып, антиматерия түзе алады. Мысалы, позитрон - электронның антибөлшегі, ал антипротон - протонның антибөлшегі; бұл екі антибөлшек антисутек атомын түзе алады. Антиматерияны заттан айыру үшін бөлшек таңбасының үстіндегі жолақ белгісін пайдаланып белгілей аламыз.
Материя мен антиматерияның айырмашылығы неде?
Материя мен антиматерияның негізгі айырмашылығы - материя мен антиматердің қарама-қарсы электр зарядтары бар. Антиматерия негізінен материяға қарама-қарсы, бірақ олардың электр зарядынан басқа қасиеттері бірдей.
Төменде инфографика материя мен антиматерия арасындағы айырмашылықты қорытындылайды.
Қорытынды – Зат пен антизат
Антиматерия материяға қарама-қарсы, бірақ олардың электр зарядынан басқа қасиеттері бірдей. Зат пен антиматерияның негізгі айырмашылығы - материя мен антиматердің қарама-қарсы электр зарядтары бар.
