La differenza fondamentale tra materia e antimateria è che materia e antimateria hanno cariche elettriche opposte.
La materia domina il nostro universo. Cose come pianeti, stelle e persone sono fatte di materia, ma ci sono anche materia oscura ed energia oscura che non possiamo rilevare facilmente. Tuttavia, gli scienziati hanno scoperto che la materia arriva a coppie. Questo significa; tutta la materia ha la sua antimateria, che ha proprietà identiche tranne che per la carica elettrica. Ad esempio, un protone ha una carica positiva, mentre un antiprotone ha una carica negativa. Ma hanno la stessa massa e altre proprietà.
Cos'è la materia?
La materia è qualsiasi sostanza che abbia una massa e un volume. La materia è composta da atomi. Un atomo è formato da particelle subatomiche. Tuttavia, di solito consideriamo l'atomo come l'unità di base della materia. Il termine materia non include particelle prive di massa come i fotoni. Inoltre, i fenomeni energetici come la luce e il suono non sono considerati materia. La materia può esistere in diverse fasi: fase solida, fase liquida e fase gassosa. Tuttavia, un' altra fase della materia è possibile; lo chiamiamo stato plasma. Lo stato plasma contiene atomi, ioni ed elettroni liberi che vengono rimossi dagli atomi per formare gli ioni.
Un atomo contiene un nucleo atomico, che contiene protoni e neutroni insieme ad altre particelle subatomiche, circondato da una nuvola di elettroni. Tuttavia, la moderna fisica quantistica afferma che un atomo può agire sia come particella che come onda; la chiamiamo dualità onda-particella.
Figura 01: Struttura dei quark di un protone
Oltre a usare atomi, o protoni, neutroni ed elettroni, possiamo definire la materia anche usando leptoni e quark. Queste sono particelle elementari di materia. Secondo questa definizione, materia ordinaria è tutto ciò che è composto da leptoni e quark. Pertanto, la materia è tutto ciò che non contiene antileptoni e antiquark. Leptoni e quark si combinano per formare atomi. Gli atomi si combinano per formare molecole. Atomi e molecole possono essere chiamati materia. Tuttavia, gli elettroni sono un tipo di leptoni e i protoni e i neutroni sono fatti di particelle di quark. Pertanto, tutte queste definizioni portano all'idea che la materia è qualsiasi cosa che abbia una massa e un volume e non l'antimateria.
Cos'è l'antimateria?
L'antimateria è la materia contenente antiparticelle che contribuiscono alla formazione della materia. Pertanto, l'antimateria è l'opposto della materia. Ad esempio, protone e antiprotone sono rispettivamente una coppia di materia e antimateria. Le coppie materia e antimateria hanno la stessa massa ma cariche elettriche opposte. Hanno anche alcune differenze nelle proprietà quantistiche. per esempio. un protone è caricato positivamente mentre un antiprotone ha una carica negativa.
Figura 02: Fotografia di una camera a nebbia di un positrone
Una collisione tra materia e antimateria può portare all'annientamento reciproco. Significa che sia la materia che l'antimateria si convertono in altre particelle con energie uguali. L'annichilazione può dare origine a fotoni intensi come raggi gamma, neutrini e alcune altre coppie particella-antiparticella. Tuttavia, la maggior parte dell'energia rilasciata dall'annichilazione è sotto forma di radiazioni ionizzanti.
Simili alla materia, le particelle di antimateria possono legarsi a ciascuna per formare antimateria. Ad esempio, un positrone è l'antiparticella dell'elettrone, mentre l'antiprotone è l'antiparticella di un protone; queste due antiparticelle possono legarsi per formare un atomo di antiidrogeno. Possiamo denotare l'antimateria usando una barra sopra il simbolo della particella per distinguerla dalla materia.
Qual è la differenza tra materia e antimateria?
La differenza fondamentale tra materia e antimateria è che materia e antimateria hanno cariche elettriche opposte. L'antimateria è fondamentalmente l'opposto della materia, ma hanno proprietà identiche diverse dalla carica elettrica.
Qui sotto l'infografica riassume la differenza tra materia e antimateria.
Riepilogo – Materia vs Antimateria
L'antimateria è l'opposto della materia, ma hanno proprietà identiche oltre alla carica elettrica. La differenza fondamentale tra materia e antimateria è che materia e antimateria hanno cariche elettriche opposte.
