สสารมืดและปฏิสสารต่างกันอย่างไร


16

ฉันคิดว่าสสารมืดและแอนตี้เป็นแบบเดียวกัน แต่หลังจากได้ดูวิดีโอพวกเขาพูดถึงสสารที่ไม่เป็นปฏิสสาร แต่คำอธิบายของพวกเขาเร็วมากดังนั้นฉันจึงสงสัย

สสารมืดและปฏิสสารต่างกันอย่างไร พวกเขาเกี่ยวข้องกันไหม พวกเขามีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร ฉันจะดูตัวอย่างของการโต้ตอบนี้ได้ที่ไหน และในแง่ของร้อยละสสารมืดและปฏิสสารที่มีอยู่ในจักรวาล

ขอบคุณ!


7
สำหรับพวกเราส่วนใหญ่มันไม่สำคัญ (ขออภัยไม่สามารถต้านทานคำถามที่ดี)
Pete Becker

คำตอบ:


12

สสารเป็นสิ่งที่คุณสร้างขึ้นมา

ปฏิสสารนั้นเหมือนกับสสารในทุก ๆ ด้านมีลักษณะเหมือนกันยกเว้นอนุภาคของมันจะมีประจุไฟฟ้าอยู่ตรงข้ามกับสสาร ยกตัวอย่างเช่นอิเล็กตรอนของเรามีประจุลบในขณะที่โพสิตรอน (ปฏิสสาร "อิเล็กตรอน") มีประจุบวก โพสิตรอนคือ "ต่อต้านอนุภาค" ของอิเล็กตรอน

เมื่ออนุภาคมีคุณสมบัติต่อต้านอนุภาคพวกมันจะ "ทำลาย": อนุภาคทั้งสองหายไปและโฟตอนของแกมม่าจะถูกปลดปล่อยออกจากพลังงาน ด้วยเหตุนี้ก้อนของสสารควรสัมผัสกับก้อนของปฏิสสารพวกมันจะทำลายล้างและการระเบิดครั้งใหญ่จะเกิดขึ้นเนื่องจากพลังงานขนาดใหญ่ถูกปลดปล่อยออกมา (E = mc ^ 2)

สสารและปฏิสสารเกี่ยวข้องอย่างแน่นอน: สิ่งเดียวกัน แต่มีสัญญาณตรงกันข้าม ฝาแฝด แต่ตรงกันข้าม

ยังไม่ชัดเจนว่าทำไม แต่ดูเหมือนว่าไม่มีปฏิสสารที่ออกมาจำนวนมากเช่นเดียวกับจำนวนร่องรอย แน่นอนไม่มากเท่าเรื่องปกติเท่าที่เราสามารถบอกได้ สิ่งนี้ทำให้งงงวยต่อนักฟิสิกส์และจักรวาลวิทยาเพราะคุณคาดหวังว่าบิ๊กแบงจะสร้างสสารและปฏิสสารในปริมาณที่เท่า ๆ กัน นักวิทยาศาสตร์ยอมรับว่าความขัดแย้งของ "สิ่งที่เกิน" จะทำให้ฟิสิกส์ก้าวหน้ายิ่งขึ้นไปอีกเมื่อมันถูกแก้ไข


สสารมืด - เราไม่รู้จริงๆว่ามันคืออะไร ไม่แม้แต่จะแน่ใจว่ามันเป็น "เรื่อง" ในแง่สามัญหรือเกี่ยวข้องกับมันในทางใดทางหนึ่ง เราเพิ่งรู้ว่ากาแลคซีกำลังหมุนในลักษณะที่บ่งบอกว่ามีมวลมากขึ้น แต่มันก็เป็นมวลที่เรามองไม่เห็นและไม่สามารถคิดได้ในแบบปกติ ดังนั้นชื่อ "มืด" (ในสิ่งที่มองไม่เห็น)

สสารมืดดูเหมือนจะไม่ได้มีปฏิสัมพันธ์กับสสารทั่วไปมากนักยกเว้นเรื่องแรงโน้มถ่วง ตอนนี้สสารมืดอาจผ่านคุณไปและคุณจะไม่สังเกตเห็น สสารมืดยังไม่โต้ตอบกับแสงดังนั้นคุณจึงไม่สามารถมองเห็นได้ ดูเหมือนจะไม่ได้มีปฏิสัมพันธ์กับตัวเองมากนักด้วยเหตุนี้สสารมืดจึงไม่สามารถสร้าง "กลุ่ม" เช่นดาวเคราะห์หรือดวงดาวได้ แต่มันอาจมีอยู่ในรูปแบบกระจาย บรรทัดล่างสสารมืดทำปฏิกิริยากับแรงโน้มถ่วงได้ค่อนข้างมาก

รูปร่างของกาแลคซีเป็นหลักฐานการมีอยู่ของสสารมืดและเป็นผลมาจากการปฏิสัมพันธ์ระหว่างสสารกับสสารมืด หากไม่มีสสารมืดกาแลคซีจะมีมวลน้อยกว่ามากและส่วนนอกจะหมุนช้ากว่าเมื่อเทียบกับจุดศูนย์กลางมาก เนื่องจากสสารมืดกาแล็กซีมีขนาดค่อนข้างใหญ่และหมุนรอบวัตถุที่เป็นของแข็งได้ส่วนนอกจะหมุนเร็วเท่ากับส่วนกลาง

ค่าประมาณแตกต่างกันไป แต่ดูเหมือนว่ามีสสารมืดมากถึง 5x ถึง 6 เท่าเมื่อเทียบกับสสารปกติ


สสารมืดใช้พื้นที่หรือไม่ ฟังดูแรงกว่าเหมือน "ผีสสาร" อาจเป็นชื่อที่ทำให้เข้าใจผิดน้อยลง?
Alex Sifuentes

1
มันไม่ใช่แรง แต่เป็นอนุภาคบางชนิด เหตุผลที่มันทำตัวเหมือนกำลังเพราะเมื่อมันมีเพียงพอมันก็เกิดผลความโน้มถ่วง มันโค้งพื้นที่เช่นเดียวกับเรื่องปกติ
userLTK

1
โปรดทราบว่าผู้สมัครสสารมืดในทางทฤษฎีจะถูกสันนิษฐานว่ามีปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงที่อ่อนแอและแรงโน้มถ่วง สิ่งนี้ไม่มากนักเพราะเรามีเหตุผลที่ดีที่จะคาดเดาสิ่งนั้น แต่เพราะหากพวกเขาทำเราจะสามารถตรวจพบพวกเขาได้ในเร็ว ๆ นี้ --- มองหากุญแจของเราภายใต้เสาตะเกียง มีผู้สมัครอื่นเช่นกัน แต่เรามีความคิดเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับวิธีดำเนินการตรวจสอบความคิดเหล่านั้น ดียกเว้น axions ที่เราเข้าใจ แต่ไม่มีเทคโนโลยีในการค้นหาอย่างจริงจัง
dmckee --- ผู้ดูแลอดีตแมว

ดังนั้นหากสสารมืดไม่โต้ตอบกับตัวมันเองหรืออย่างนั้นก็ไม่ได้เป็นก้อนการแพร่กระจายของสสารมืดทั่วทั้งจักรวาล? มีความขัดแย้งที่นี่? ฉันแค่คิดว่าถ้า "เพียงแค่มีปฏิสัมพันธ์กับแรงโน้มถ่วง" กับสสารปกติมากกว่ากลุ่มสสารทั่วไปจะทำให้เกิดสสารมืด
Dave G

1
@DaveG มันยังคงมีแรงโน้มถ่วงอยู่ด้วยดังนั้นมันจึงมีการรวมตัวกันบ้าง แต่มันก็ไม่มีที่ไหนใกล้เท่ากันกับเรื่องปกติซึ่งทำให้กระจุกหนาแน่น โดยทั่วไปกลุ่มของสสารปกติมักจะถูกล้อมรอบด้วย "เมฆ" ของสสารมืดมากหรือน้อย
Florin Andrei

3

เว็บไซต์ที่ดีสำหรับการอธิบายอย่างรวดเร็วคือParticle Adventure

ต่อต้านสสาร

สสารมืด

Anti Matter นั้นค่อนข้างเรียบง่ายและคล้ายกันมากกับเรื่องปกติ มันจะเกิดการระเบิดอย่างรุนแรงเมื่อสัมผัสกับสสารปกติเช่นโพสิตรอน (บวกอิเล็กตรอน) และอิเล็กตรอน (ลบ) จะสัมผัสและระเหยกลายเป็นรังสีแกมม่าคู่หนึ่ง The Proton / anti Proton หรือ Neutron / anti Neutron หรือ Proton / antineutron หรือ Neutron / antiProton (พวกเขามีปฏิสัมพันธ์เพราะพวกเขามีควาร์ก / ควาร์กที่เหมือนกัน) ปฏิกิริยาเหล่านั้นมีความซับซ้อนมากขึ้น แต่ส่วนสำคัญเหมือนกัน พวกเขาระเบิดอย่างรุนแรงเมื่อพวกเขาสัมผัส ดังนั้นเนื่องจากสสารและสสารต่อต้านมีแนวโน้มที่จะระเหยซึ่งกันและกันไม่มีจริง ๆ แล้วสสารที่เหลืออยู่ในเอกภพทำให้เกิดสสารอีกเล็กน้อย

แต่นอกเหนือจากปฏิกิริยาระเบิดแล้วปฏิสสารก็เกือบจะเหมือนกับสสารในทางทฤษฎีแล้วคุณสามารถสร้างดาวดวงดาวต้นไม้ต้นไม้และสิ่งมีชีวิตได้ในเชิงต่อต้าน

สสารมืดนั้นต่างออกไปมาก เราไม่รู้จริง ๆ ว่ามันคืออะไร แต่มันเป็นสสารชนิดอื่นมันโปร่งใสและมันไม่มีผลผูกพัน แต่มันมีมวล เรื่องปกติสามารถผูกรวมกันด้วยแรงดึงดูดได้นั่นคือสาเหตุที่มันก่อตัวเป็นสิ่งต่าง ๆ เช่นดาวดาวเคราะห์ดาวหางดาวเคราะห์น้อย ฯลฯ สสารมืดไม่ได้ทำเช่นนั้น มันรวบรวมรอบกาแลคซีอย่างหลวม ๆ หรือบางทีอาจจะแม่นยำกว่ากาแล็กซี่ก็รวมตัวกันในสสารมืดขนาดใหญ่


คุณถูก. นั่นคือการพิมพ์ผิดในส่วนของฉัน แก้ไขแล้ว.
userLTK

หน้าน่าสนใจ! มันทำให้ง่ายต่อการเข้าใจขอบคุณ!
Alex Sifuentes
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.