الفرق الرئيسي بين المادة والمادة المضادة هو أن المادة والمادة المضادة لها شحنة كهربائية معاكسة.
المادة تهيمن على كوننا. أشياء مثل الكواكب والنجوم والبشر مصنوعة من الأم ، ولكن هناك أيضًا مادة مظلمة وطاقة مظلمة لا يمكننا اكتشافها بسهولة. ومع ذلك ، فقد وجد العلماء أن المادة تأتي في أزواج. هذا يعني؛ كل مادة لها مادة مضادة خاصة بها ، والتي لها خصائص متطابقة باستثناء الشحنة الكهربائية. على سبيل المثال ، يحتوي البروتون على شحنة موجبة ، بينما يحتوي البروتون المضاد على شحنة سالبة. لكن لديهم نفس الكتلة والخصائص الأخرى.
ما هي المسألة؟
المادة هي أي مادة لها كتلة وحجم. المادة مكونة من ذرات. تتكون الذرة من جسيمات دون ذرية. ومع ذلك ، فإننا عادة ما نعتبر الذرة هي الوحدة الأساسية للمادة. لا يشمل مصطلح المادة الجسيمات عديمة الكتلة مثل الفوتونات. علاوة على ذلك ، فإن ظواهر الطاقة مثل الضوء والصوت لا تعتبر مادة. يمكن أن توجد المادة في مراحل مختلفة: المرحلة الصلبة ، والمرحلة السائلة ، والمرحلة الغازية. ومع ذلك ، هناك مرحلة أخرى من المسألة ممكنة ؛ نسميها حالة البلازما. تحتوي حالة البلازما على ذرات وأيونات وإلكترونات حرة يتم إزالتها من الذرات لتكوين الأيونات.
تحتوي الذرة على نواة ذرية تحتوي على البروتونات والنيوترونات مع بعض الجسيمات دون الذرية الأخرى ، وتحيط بها سحابة من الإلكترونات. ومع ذلك ، تنص فيزياء الكم الحديثة على أن الذرة يمكن أن تعمل كجسيم وكموجة. نسمي هذا ازدواجية موجة-جسيم.
الشكل 01: بنية كوارك للبروتون
بالإضافة إلى استخدام الذرات أو البروتونات والنيوترونات والإلكترونات ، يمكننا تعريف المادة باستخدام اللبتونات والكواركات أيضًا. هذه هي الجسيمات الأولية للمادة. وفقًا لهذا التعريف ، فإن المادة العادية هي أي شيء يتكون من اللبتونات والكواركات. لذلك ، فإن الأمر هو أي شيء لا يحتوي على مضادات الكواركات والمضادات. تتحد اللبتونات والكواركات لتكوين ذرات. تتحد الذرات لتشكل جزيئات. يمكن تسمية الذرات والجزيئات على أنها مادة. ومع ذلك ، فإن الإلكترونات هي نوع من اللبتونات والبروتونات والنيوترونات مصنوعة من جسيمات الكوارك. لذلك ، كل هذه التعريفات تؤدي إلى فكرة أن المادة هي أي شيء له كتلة وحجم وليس مادة مضادة.
ما هي المادة المضادة؟
المادة المضادة هي المادة التي تحتوي على جسيمات مضادة تساهم في تكوين المادة. لذلك ، المادة المضادة هي عكس المادة.على سبيل المثال ، البروتون والبروتون المضاد هما زوج من المادة والمادة المضادة ، على التوالي. أزواج المادة والمادة المضادة لها نفس الكتلة ولكن الشحنات الكهربائية متقابلة. لديهم بعض الاختلافات في الخصائص الكمومية أيضًا. على سبيل المثال البروتون موجب الشحنة بينما البروتون المضاد له شحنة سالبة.
الشكل 02: صورة الغرفة السحابية للبوزيترون
يمكن أن يؤدي التصادم بين المادة والمادة المضادة إلى الإبادة المتبادلة. هذا يعني تحويل كل من المادة والمادة المضادة إلى جسيمات أخرى لها طاقات متساوية. يمكن أن يؤدي الفناء إلى ظهور فوتونات مكثفة مثل أشعة جاما والنيوترينوات وبعض أزواج الجسيمات والجسيمات المضادة الأخرى. ومع ذلك ، فإن غالبية الطاقة المنبعثة من الإبادة هي في شكل إشعاع مؤين.
على غرار المادة ، يمكن أن ترتبط جسيمات المادة المضادة مع كل منها لتشكل مادة مضادة.على سبيل المثال ، البوزيترون هو الجسيم المضاد للإلكترون ، بينما البروتون المضاد هو الجسيم المضاد للبروتون. يمكن أن يتحد هذان الجسيمان المضادان لتكوين ذرة هيدروجين مضاد. يمكننا الإشارة إلى المادة المضادة باستخدام علامة شريطية فوق رمز الجسيم لتمييزها عن المادة.
ما هو الفرق بين المادة والمادة المضادة؟
الفرق الرئيسي بين المادة والمادة المضادة هو أن المادة والمادة المضادة لها شحنة كهربائية معاكسة. المادة المضادة هي في الأساس عكس المادة ، لكن لها خصائص متطابقة بخلاف الشحنة الكهربائية.
أدناه مخطط المعلومات الرسومي يلخص الفرق بين المادة والمادة المضادة.
ملخص - المادة مقابل المادة المضادة
المادة المضادة هي عكس المادة ، لكن لها خصائص متطابقة بالإضافة إلى الشحنة الكهربائية. الفرق الرئيسي بين المادة والمادة المضادة هو أن المادة والمادة المضادة لها شحنة كهربائية معاكسة.
