Unterschied zwischen Antimaterie und dunkler Materie

Hauptunterschied - Antimaterie vs. Dunkle Materie

Der Begriff der Materie ist einer der ältesten in der Physik. In der modernen Wissenschaft gibt es vier Arten von Materie, nämlich gewöhnliche Materie, Antimaterie, dunkle Materie und negative Materie. Daher ist das Verständnis von Materie in der modernen Physik etwas komplex. Antimaterie ist kein hypothetisches Konzept. Antiteilchen und Partikel wurden in gleicher Menge nach dem Urknall erzeugt, als das Universum begann, sich abzukühlen. Darüber hinaus können Wissenschaftler Antiteilchen künstlich erzeugen, indem sie hochenergetisch geladene Teilchen kollidieren. Wenn sich Antiteilchen und ihre Teilchen oder Antimaterie und ihre Materie treffen, vernichten sie ihre Gesamtmasse in Energie gemäß der Einsteinschen Gleichung E = mc². Dunkle Materie, auf der anderen Seite, wurde noch nicht direkt beobachtet. Sehr starke Beweise bestätigen jedoch das Vorhandensein dunkler Materie. Dies ist das Hauptunterschied zwischen Antimaterie und dunkler Materie. Dieser Artikel versucht, Antimaterie und dunkle Materie und den Unterschied zwischen ihnen klar zu erklären.

Was ist Antimaterie?

Antimaterie ist einfach das Gegenteil von der gewöhnlichen Materie. Antimaterie besteht aus Antiteilchen, während gewöhnliche Materie aus Partikeln besteht. Die Masse eines gegebenen Partikels und seines Antiteilchens ist gleich, jedoch haben einige Eigenschaften wie Ladung, magnetisches Moment, Spin, Baryonenzahl und Leptonenzahl entgegengesetzte Vorzeichen.

Der moderne Aspekt der Antimaterie begann mit der Vorhersage von Paul Dirac im Jahr 1928. Seine Theorie sagte die Möglichkeit der Existenz eines Teilchens mit der gleichen Masse eines Elektrons, aber gleicher und entgegengesetzter Ladung voraus. Diese Vorhersage wurde von Carl D. Anderson im Jahr 1932 bestätigt, als er die Antimaterie entdeckte, das Gegenstück des Elektrons namens Positron (Antielektron), während er die kosmischen Strahlen untersuchte. Dies war das erste entdeckte Antiteilchen.

Gemäß dem Standardmodell hat jedes Teilchen der gewöhnlichen Materie ein Gegenstück. Außerdem hat jedes Quark ein Antimaterie-Gegenstück namens Antiquark. Zum Beispiel sind Antiteilchen des Elektrons, Protons und Neutrons die Positronen, Antiproton bzw. Antineutron.

Das einfachste mögliche Gegenmittel ist Antiwasserstoff, der aus einem Antiproton und einem Positron besteht. Obwohl Wissenschaftler noch immer keine Kerne schaffen können, die schwerer als Antihelium sind, ist nach den Prinzipien der Physik jeder komplexe Atomkern möglich.

Nach den Theorien interagiert Antimaterie über alle vier grundlegenden Wechselwirkungen, nämlich Gravitations-, elektromagnetische, starke Kern- und schwache Wechselwirkungen. Antimaterie verbiegt also die Raumzeit genauso wie gewöhnliche Materie.

Was ist dunkle Materie?

Obwohl dunkle Materie nicht entdeckt wurde, wurden sehr starke Beweise gefunden, die die Existenz von dunkler Materie bestätigen. Einige Beobachtungen bestätigen, dass eine riesige Menge an Materie vorhanden sein muss, als was wir im Universum beobachten. Als unterstützendes Beispiel für die Existenz dunkler Materie kann man Spiralgalaxien nehmen. Die Rotationsgeschwindigkeit einer Spiralgalaxie hängt von ihrer Masse ab. Höhere Masse, höhere Geschwindigkeit. Wie Wissenschaftler beobachtet haben, sind die Rotationsgeschwindigkeiten der meisten Spiralgalaxien einschließlich der Milchstraße zu hoch als die erwarteten Geschwindigkeiten. Die Masse dieser Galaxien sollte einfach zu hoch sein als die Masse, die wir beobachten. Diese unsichtbare, nicht beobachtbare oder fehlende Masse wird theoretisch als dunkle Materie betrachtet.

Nach den Theorien interagiert dunkle Materie nur über die Schwerkraft und schwache Wechselwirkungen. So ist der Einfluss der Schwerkraft zu beobachten. Dunkle Materie kann jedoch nicht gesehen werden und ist schwer zu erkennen, da sie nicht über elektromagnetische und starke Wechselwirkungen interagiert.

Unterschied zwischen Antimaterie und dunkler Materie

Grundlegende Interaktionen:

Art der Angelegenheit	Gravitationsinteraktion	Schwache Wechselwirkung	Starke Interaktion	Elektromagnetische Wechselwirkung
Antimaterie	Existiert	Existiert	Existiert	Existiert
Dunkle Materie	Existiert	Existiert	Nein	Nein

Existenz:

Antimaterie: Antiteilchen wurden entdeckt und könnten durch Kollision hochenergetischer geladener Teilchen künstlich erzeugt werden. Antiwasserstoff und Antihelium wurden auch künstlich hergestellt.

Dunkle Materie: Bisher wurde dunkle Materie nicht beobachtet. Aber Beweise sind da. Das Konzept der dunklen Materie ist also immer noch theoretisch.

Fülle:

Antimaterie: Nach einigen Theorien wurden nach dem Urknall gleichermaßen Antiteilchen und Partikel gebildet. Das Universum, das wir heute beobachten, ist jedoch fast vollständig frei von Antimaterie. Eine sehr kleine Menge Antimaterie ist im Universum vorhanden. Der Grund für das Verschwinden der Antimaterie ist noch unbekannt.

Dunkle Materie: Nach den theoretischen Berechnungen ist die Menge der dunklen Materie viel höher als die der gewöhnlichen Materie im Universum.

Bildhöflichkeit:

"Dunkle Materie" von NASA, ESA, M. J. Jee und H. Ford (Johns Hopkins University) - (Public Domain) über Commons Wikimedia