Sự khác biệt giữa vật chất và phản vật chất

Các sự khác biệt chính giữa vật chất và phản vật chất là vật chất và phản vật chất có điện tích trái dấu.

Vật chất thống trị vũ trụ của chúng ta. Những thứ như hành tinh, ngôi sao và con người được tạo ra từ vật chất, nhưng cũng có vật chất tối và năng lượng tối mà chúng ta không thể phát hiện dễ dàng. Tuy nhiên, các nhà khoa học đã tìm thấy rằng vật chất đến theo cặp. Điều đó có nghĩa là; tất cả các vật chất đều có phản vật chất riêng, có tính chất giống hệt nhau ngoại trừ điện tích. Ví dụ, một proton có điện tích dương, trong khi một phản proton có điện tích âm. Nhưng, chúng có cùng khối lượng và các thuộc tính khác.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Vật chất là gì 
3. Phản vật chất là gì
4. So sánh cạnh nhau - Vật chất và phản vật chất ở dạng bảng
5. Tóm tắt

Vật chất là gì?

Vật chất là bất kỳ chất nào có khối lượng và thể tích. Vấn đề được tạo thành từ các nguyên tử. Một nguyên tử được tạo thành từ các hạt hạ nguyên tử. Tuy nhiên, chúng ta thường coi nguyên tử là đơn vị cơ bản của vật chất. Thuật ngữ không bao gồm các hạt không khối lượng như photon. Hơn nữa, các hiện tượng năng lượng như ánh sáng và âm thanh không được coi là vật chất. Vật chất có thể tồn tại trong các pha khác nhau: pha rắn, pha lỏng và pha khí. Tuy nhiên, một giai đoạn khác của vật chất là có thể; chúng tôi đặt tên nó là trạng thái plasma. Trạng thái plasma chứa các nguyên tử, ion và electron tự do được loại bỏ khỏi các nguyên tử để tạo thành các ion.

Một nguyên tử chứa một hạt nhân nguyên tử, chứa các proton và neutron cùng với một số hạt hạ nguyên tử khác, được bao quanh bởi một đám mây electron. Tuy nhiên, vật lý lượng tử hiện đại nói rằng một nguyên tử có thể hoạt động như một hạt và như một sóng; chúng tôi đặt tên này là lưỡng tính sóng hạt.

Hình 01: Cấu trúc quark của một proton

Ngoài việc sử dụng các nguyên tử, hoặc proton, neutron và electron, chúng ta có thể định nghĩa vật chất bằng cách sử dụng lepton và quark. Đây là những hạt cơ bản của vật chất. Theo định nghĩa này, vật chất thông thường là bất cứ thứ gì được tạo thành từ lepton và quark. Do đó, vấn đề là bất cứ thứ gì không chứa antilepton và phản vật chất. Lepton và quark kết hợp để tạo thành các nguyên tử. Các nguyên tử kết hợp để tạo thành các phân tử. Nguyên tử và phân tử có thể được đặt tên là vật chất. Tuy nhiên, electron là một loại lepton và proton và neutron được tạo thành từ các hạt quark. Do đó, tất cả các định nghĩa này dẫn đến ý tưởng rằng vật chất là bất cứ thứ gì có khối lượng và khối lượng và không phản vật chất.

Phản vật chất là gì?

Phản vật chất là vật chất chứa các phản hạt đóng góp vào sự hình thành vật chất. Do đó, phản vật chất là đối nghịch của vật chất. Ví dụ, proton và antiproton lần lượt là một cặp vật chất và phản vật chất. Các cặp vật chất và phản vật chất có cùng khối lượng nhưng ngược chiều điện tích. Họ có một số khác biệt về tính chất lượng tử là tốt. ví dụ. một proton tích điện dương trong khi phản proton có điện tích âm.

Hình 02: Ảnh chụp buồng mây của một positron

Sự va chạm giữa vật chất và phản vật chất có thể dẫn đến sự hủy diệt lẫn nhau. Nó có nghĩa là cả vật chất và phản vật chất chuyển đổi thành các hạt khác có năng lượng như nhau. Sự hủy diệt có thể tạo ra các photon cực mạnh như tia gamma, neutrino và một số cặp hạt phản hạt khác. Tuy nhiên, phần lớn năng lượng được giải phóng từ sự hủy diệt là ở dạng bức xạ ion hóa.

Tương tự như vật chất, các hạt phản vật chất có thể liên kết với nhau để tạo thành phản vật chất. Chẳng hạn, một positron là phản hạt của electron, còn antiproton là phản hạt của proton; hai phản hạt này có thể liên kết để tạo thành một nguyên tử chống hydro. Chúng ta có thể biểu thị phản vật chất bằng cách sử dụng ký hiệu vạch trên biểu tượng của hạt để phân biệt với vật chất.

Sự khác biệt giữa vật chất và phản vật chất là gì?

Sự khác biệt chính giữa vật chất và phản vật chất là vật chất và phản vật chất có điện tích trái dấu. Phản vật chất về cơ bản trái ngược với vật chất, nhưng chúng có các tính chất giống hệt nhau ngoài điện tích.

Dưới đây Infographic tóm tắt sự khác biệt giữa vật chất và phản vật chất.

Tóm tắt - Vật chất vs Phản vật chất

Phản vật chất là đối nghịch với vật chất, nhưng chúng có các tính chất giống hệt nhau ngoài điện tích. Sự khác biệt chính giữa vật chất và phản vật chất là vật chất và phản vật chất có điện tích trái dấu.

Tài liệu tham khảo:

1. Vật chất. Wikipedia, Wikimedia Foundation, ngày 10 tháng 12 năm 2019, Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Cấu trúc quark Proton Quark By Jacek rybak - Công việc riêng (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia
Tác giả Carl D. Anderson (1905-1991) - Anderson, Carl D. (1933). Cấm điện tử tích cực. Đánh giá vật lý 43 (6): 491-494. DOI: 10.1103 / PhysRev.43.491 (Miền công cộng) qua Commons Wikimedia