Қара зат пен антиматер
Қараңғы материя мен антиматерия - материяның ең аз түсінілген екі түрі. Қараңғы материя - электромагниттік спектр арқылы байқалмайтын, бірақ гравитациялық өзара әрекеттесу арқылы ғана байқалатын материяның бір түрі. Антиматерия – материяның «теріс» немесе «қарсы» болып табылатын нысаны. Бұл екі ұғым да астрономия, астрофизика, бөлшектер физикасы, космология және тіпті энергия өндіру сияқты салаларда өте маңызды рөл атқарады. Мұндай салаларда озық болу үшін осы ұғымдарды өте жақсы түсіну өте маңызды. Бұл мақалада біз қараңғы материя мен антиматерия деген не екенін, олардың ұқсастықтарын, қараңғы материя мен антиматерияның анықтамаларын, соңында қараңғы материя мен антиматерияның айырмашылығын талқылаймыз.
Қара зат дегеніміз не?
Космология мен астрономияда қараңғы материя оптикалық немесе радиотелескоптар арқылы анықталмайтын кез келген материяны білдіреді. Телескоптар көретін нәрсе - шығарылатын, шағылысқан немесе шашыраған жарық немесе электромагниттік толқындардың басқа түрлері. Егер материяның кейбір түрлері жарықты және басқа электромагниттік толқындарды шығармаса, шашыратпаса немесе шағылыстырмаса, материяның бұл формалары қараңғы материяға жатады. Әзірге тек гравитациялық әсерлер арқылы қараңғы материяның болуын болжауға болады. Жүйедегі қараңғы материяның мөлшерін анықтау және бағалаудың бірнеше гравитациялық әдістері бар. Әдістердің бірі - қараңғы материяның көлемін бағалау үшін қараңғы материяның фондық сәулеленуінің гравитациялық линзасын пайдалану. Галактикалар мен галактика кластерлері үшін галактикалық айналымдар, аттракциондар және соқтығыстар бар қараңғы материяның мөлшерін анықтау үшін пайдаланылуы мүмкін. Фридман теңдеулері мен FLRW метрикасына негізделген бақыланатын ғаламның үлкен құрылымдарына негізделген бақылауларға сәйкес, қараңғы материя бақыланатын ғаламның жалпы массасының шамамен 23 пайызын құрайды - бақыланатын ғаламның энергия тығыздығы, ал қарапайым материя тек шамамен үлес қосады. 4. Масса үшін 6 пайыз – бақыланатын ғаламның энергия тығыздығы. Ғаламдағы қараңғы материяның мөлшері кеңею жылдамдығын және сол арқылы ғаламның болашағын анықтауда маңызды рөл атқарады.
Антизат дегеніміз не?
Антизаттарды түсіну үшін алдымен антибөлшектердің не екенін түсіну керек. Біз білетін бөлшектердің көпшілігінің антибөлшектері бар. Антибөлшек – массасы бірдей, бірақ заряды қарама-қарсы бөлшек. Дегенмен, заряд бөлшектер мен антибөлшектердің арасындағы жалғыз айырмашылық емес. Бөлшек пен антибөлшек байланысса, олар энергия өндіру үшін жойылады. Аннигиляция болуы үшін бөлшек те, антибөлшек те сәйкес кванттық күйде болуы керек. Антизат – антибөлшектерден тұратын зат. Мысалы, антисутек атомы антипротон мен антиэлектронның (позитрон деп те аталады) қосындысынан түзілуі мүмкін.
Қараңғы зат пен антизаттың айырмашылығы неде?
• Қараңғы зат электромагниттік спектрмен әрекеттеспейді; сондықтан оны кез келген электромагниттік толқынды анықтау әдісімен анықтау мүмкін емес (мысалы: телескоптар, радиоқабылдағыштар және т.б.). Антизаттарды электромагниттік спектр арқылы анықтауға болады.
• Антиматер қалыпты затпен соқтығысқанда жойылады, бірақ қараңғы материя мұндай әрекетті көрсетпейді.
• Қараңғы материяның табиғатынан гөрі антиматерияның табиғаты біршама жақсырақ түсініледі.
