Die sleutelverskil tussen materie en antimaterie is dat materie en antimaterie teenoorgestelde elektriese ladings het.
Materie oorheers ons heelal. Dinge soos planete, sterre en mense word van mater gemaak, maar daar is ook donker materie en donker energie wat ons nie maklik kan opspoor nie. Wetenskaplikes het egter gevind dat materie in pare kom. Dit beteken; alle materie het sy eie antimaterie, wat identiese eienskappe het behalwe vir die elektriese lading. Byvoorbeeld, 'n proton het 'n positiewe lading, terwyl 'n antiproton 'n negatiewe lading het. Maar hulle het dieselfde massa en ander eienskappe.
Wat is saak?
Materie is enige stof wat 'n massa en 'n volume het. Die materie bestaan uit atome. 'n Atoom bestaan uit subatomiese deeltjies. Ons beskou atoom egter gewoonlik as die basiese eenheid van materie. Die term materie sluit nie massalose deeltjies soos fotone in nie. Boonop word energieverskynsels soos lig en klank nie as materie beskou nie. Materie kan in verskillende fases bestaan: vaste fase, vloeistoffase en gasfase. 'n Ander fase van materie is egter moontlik; ons noem dit die plasmatoestand. Die plasmatoestand bevat atome, ione en vrye elektrone wat van atome verwyder word om die ione te vorm.
'n Atoom bevat 'n atoomkern, wat protone en neutrone saam met 'n paar ander subatomiese deeltjies bevat, omring deur 'n wolk elektrone. Moderne kwantumfisika stel egter dat 'n atoom as beide 'n deeltjie en as 'n golf kan optree; ons noem dit as golf-deeltjie-dualiteit.
Figuur 01: Quark-struktuur van 'n proton
Benewens die gebruik van atome, of protone, neutrone en elektrone, kan ons materie ook definieer deur leptone en kwarks te gebruik. Dit is elementêre deeltjies van materie. Volgens hierdie definisie is gewone materie enigiets wat uit leptone en kwarke bestaan. Daarom is die saak enigiets wat nie antileptone en antikwake bevat nie. Leptone en kwarks kombineer om atome te vorm. Atome kombineer om molekules te vorm. Atome en molekules kan as materie genoem word. Elektrone is egter 'n tipe leptone en protone en neutrone word van kwarkdeeltjies gemaak. Daarom lei al hierdie definisies tot die idee dat materie enigiets is wat 'n massa en 'n volume het en nie antimaterie nie.
Wat is antimaterie?
Antimaterie is die materie wat antideeltjies bevat wat bydra tot die vorming van materie. Daarom is antimaterie die teenoorgestelde van materie. Byvoorbeeld, proton en antiproton is onderskeidelik 'n paar materie en antimaterie. Die materie- en antimateriepare het dieselfde massa maar teenoorgestelde elektriese ladings. Hulle het ook 'n paar verskille in kwantum eienskappe. bv. 'n proton is positief gelaai terwyl 'n antiproton 'n negatiewe lading het.
Figuur 02: 'n Wolkkamerfoto van 'n Positron
'n Botsing tussen materie en antimaterie kan tot wedersydse uitwissing lei. Dit beteken beide materie en antimaterie omskep in ander deeltjies met gelyke energieë. Die uitwissing kan aanleiding gee tot intense fotone soos gammastrale, neutrino's en 'n paar ander deeltjie-teendeeltjie-pare. Die meerderheid van die energie wat deur uitwissing vrygestel word, is egter in die vorm van ioniserende straling.
Soortgelyk aan materie, kan antimateriedeeltjies met elkeen bind om antimaterie te vorm. Byvoorbeeld, 'n positron is die antipartikel van die elektron, terwyl antiproton die antipartikel van 'n proton is; hierdie twee teendeeltjies kan bind om 'n antiwaterstofatoom te vorm. Ons kan die antimaterie aandui deur 'n staafteken oor die deeltjie se simbool te gebruik om dit van materie te onderskei.
Wat is die verskil tussen materie en antimaterie?
Die sleutelverskil tussen materie en antimaterie is dat materie en antimaterie teenoorgestelde elektriese ladings het. Antimaterie is basies die teenoorgestelde van materie, maar hulle het identiese eienskappe behalwe elektriese lading.
Infografika hieronder som die verskil tussen materie en antimaterie op.
Opsomming – Materie vs Antimaterie
Antimaterie is die teenoorgestelde van materie, maar hulle het identiese eienskappe bykomend tot die elektriese lading. Die sleutelverskil tussen materie en antimaterie is dat materie en antimaterie teenoorgestelde elektriese ladings het.
