Temná hmota verzus antihmota
Temná hmota a antihmota sú dve formy hmoty, ktorým sa rozumie najmenej. Temná hmota je forma hmoty, ktorá nie je pozorovateľná prostredníctvom elektromagnetického spektra, ale je pozorovateľná iba prostredníctvom gravitačných interakcií. Antihmota je forma hmoty, ktorá je „negatívom“alebo „opakom“hmoty. Oba tieto koncepty hrajú veľmi dôležitú úlohu v oblastiach ako astronómia, astrofyzika, časticová fyzika, kozmológia a dokonca aj výroba energie. Aby ste v takýchto oblastiach vynikli, je nevyhnutné veľmi dobre rozumieť týmto pojmom. V tomto článku sa budeme zaoberať tým, čo je temná hmota a antihmota, ich podobnosti, definície temnej hmoty a antihmoty a nakoniec rozdiel medzi temnou hmotou a antihmotou.
Čo je temná hmota?
V kozmológii a astronómii znamená temná hmota akúkoľvek formu hmoty, ktorá nie je detekovateľná optickými alebo rádiovými teleskopmi. To, čo teleskopy vidia, je vyžarované, odrazené alebo rozptýlené svetlo alebo iné formy elektromagnetických vĺn. Ak niektoré formy hmoty nevyžarujú, nerozptyľujú alebo neodrážajú svetlo a iné elektromagnetické vlny, tieto formy hmoty sa klasifikujú ako tmavá hmota. Prítomnosť tmavej hmoty možno zatiaľ predpovedať iba prostredníctvom gravitačných účinkov. Existuje niekoľko gravitačných metód na detekciu a odhad množstva tmavej hmoty v systéme. Jednou z metód je použitie gravitačnej šošovky žiarenia pozadia z tmavej hmoty na odhadnutie množstva prítomnej tmavej hmoty. V prípade galaxií a zhlukov galaxií možno na určenie množstva prítomnej temnej hmoty použiť galaktické rotácie, príťažlivosti a zrážky. Podľa pozorovaní založených na veľkých štruktúrach pozorovateľného vesmíru založených na Friedmannových rovniciach a metrike FLRW sa odhadlo, že temná hmota predstavuje asi 23 percent celkovej hmotnosti – hustoty energie pozorovateľného vesmíru, zatiaľ čo obyčajná hmota prispieva len približne 4.6 percent pre hustotu hmotnosti a energie pozorovateľného vesmíru. Množstvo temnej hmoty vo vesmíre hrá hlavnú úlohu pri rozhodovaní o rýchlosti expanzie a tým aj o budúcnosti vesmíru.
Čo je antihmota?
Aby sme pochopili antihmotu, musíme najprv pochopiť, čo sú antičastice. Väčšina častíc, ktoré poznáme, má antičastice. Antičastica je častica, ktorá má presne rovnakú hmotnosť, ale opačný náboj. Náboj však nie je jediným rozdielom medzi časticami a antičasticami. Ak sa častica a antičastica dostanú do kontaktu, budú anihilovať, aby produkovali energiu. Aby došlo k anihilácii, častica aj antičastica musia byť v príslušných kvantových stavoch. Antihmota je hmota zložená z antičastíc. Napríklad atóm antivodíka môže byť vytvorený kombináciou antiprotónu a antielektrónu (známeho aj ako pozitrón).
Aký je rozdiel medzi temnou hmotou a antihmotou?
• Temná hmota neinteraguje s elektromagnetickým spektrom; preto nie je detekovateľný žiadnou metódou detekcie elektromagnetických vĺn (napr.: teleskopy, rádiové prijímače atď.). Antihmotu možno detekovať prostredníctvom elektromagnetického spektra.
• Antihmota pri zrážke s normálnou hmotou anihiluje, ale tmavá hmota takéto správanie nevykazuje.
• Povaha antihmoty je o niečo lepšie pochopená ako povaha tmavej hmoty.
