La diferència clau entre matèria i antimatèria és que la matèria i l'antimatèria tenen càrregues elèctriques oposades.
La matèria domina el nostre univers. Coses com els planetes, les estrelles i les persones estan fetes de matèria, però també hi ha matèria fosca i energia fosca que no podem detectar fàcilment. Tanmateix, els científics han descobert que la matèria es presenta per parelles. Això significa; tota la matèria té la seva pròpia antimatèria, que té propietats idèntiques excepte la càrrega elèctrica. Per exemple, un protó té una càrrega positiva, mentre que un antiprotó té una càrrega negativa. Però tenen la mateixa massa i altres propietats.
Què és la matèria?
La matèria és qualsevol substància que tingui una massa i un volum. La matèria està formada per àtoms. Un àtom està format per partícules subatòmiques. Tanmateix, normalment considerem l'àtom com la unitat bàsica de la matèria. El terme matèria no inclou partícules sense massa com els fotons. A més, els fenòmens energètics com la llum i el so no es consideren matèria. La matèria pot existir en diferents fases: fase sòlida, fase líquida i fase gasosa. Tanmateix, una altra fase de la matèria és possible; l'anomenem com l'estat del plasma. L'estat del plasma conté àtoms, ions i electrons lliures que s'eliminen dels àtoms per formar els ions.
Un àtom conté un nucli atòmic, que conté protons i neutrons juntament amb algunes altres partícules subatòmiques, envoltat per un núvol d'electrons. Tanmateix, la física quàntica moderna afirma que un àtom pot actuar tant com a partícula com com a ona; l'anomenem dualitat ona-partícula.
Figura 01: Estructura quark d'un protó
A més d'utilitzar àtoms, o protons, neutrons i electrons, també podem definir la matèria utilitzant leptons i quarks. Són partícules elementals de matèria. Segons aquesta definició, la matèria ordinària és qualsevol cosa que es compon de leptons i quarks. Per tant, la matèria és qualsevol cosa que no conté antileptons i antiquarks. Els leptons i els quarks es combinen per formar àtoms. Els àtoms es combinen per formar molècules. Els àtoms i les molècules es poden anomenar matèria. Tanmateix, els electrons són un tipus de leptons i els protons i els neutrons estan formats per partícules de quark. Per tant, totes aquestes definicions porten a la idea que la matèria és qualsevol cosa que tingui una massa i un volum i no antimatèria.
Què és l'antimatèria?
La antimatèria és la matèria que conté antipartícules que contribueixen a la formació de la matèria. Per tant, l'antimatèria és el contrari de la matèria. Per exemple, el protó i l'antiprotó són un parell de matèria i antimatèria, respectivament. Els parells de matèria i antimatèria tenen la mateixa massa però càrregues elèctriques oposades. També tenen algunes diferències en les propietats quàntiques. per exemple. un protó està carregat positivament mentre que un antiprotó té una càrrega negativa.
Figura 02: Fotografia d'una càmera de núvols d'un positró
Una col·lisió entre la matèria i l'antimatèria pot conduir a l'aniquilació mútua. Significa que tant la matèria com l'antimatèria es converteixen en altres partícules amb la mateixa energia. L'aniquilació pot donar lloc a fotons intensos com ara raigs gamma, neutrins i alguns altres parells partícula-antipartícula. Tanmateix, la major part de l'energia alliberada per l'aniquilació està en forma de radiació ionitzant.
Semblant a la matèria, les partícules d'antimatèria es poden unir amb cadascuna per formar antimatèria. Per exemple, un positró és l'antipartícula de l'electró, mentre que l'antiprotó és l'antipartícula d'un protó; aquestes dues antipartícules es poden unir per formar un àtom d'antihidrogen. Podem indicar l'antimatèria utilitzant un signe de barra sobre el símbol de la partícula per distingir-la de la matèria.
Quina diferència hi ha entre la matèria i l'antimatèria?
La diferència clau entre la matèria i l'antimatèria és que la matèria i l'antimatèria tenen càrregues elèctriques oposades. L'antimatèria és bàsicament el contrari de la matèria, però tenen propietats idèntiques a part de la càrrega elèctrica.
La infografia següent resumeix la diferència entre matèria i antimatèria.
Resum: matèria vs antimatèria
La antimatèria és el contrari de la matèria, però tenen propietats idèntiques a més de la càrrega elèctrica. La diferència clau entre matèria i antimatèria és que la matèria i l'antimatèria tenen càrregues elèctriques oposades.
