Donkere materie versus antimaterie
Donkere materie en antimaterie zijn twee vormen van materie, die het minst worden begrepen. Donkere materie is een vorm van materie, die niet waarneembaar is via het elektromagnetische spectrum, maar alleen waarneembaar is door de zwaartekrachtinteracties. Antimaterie is een vorm van materie, die het "negatieve" of "tegenovergestelde" van materie is. Beide concepten spelen een zeer belangrijke rol op gebieden als astronomie, astrofysica, deeltjesfysica, kosmologie en zelfs energieopwekking. Het is essentieel om een zeer goed begrip van deze concepten te hebben om op dergelijke gebieden uit te blinken. In dit artikel gaan we bespreken wat donkere materie en antimaterie zijn, hun overeenkomsten, de definities van donkere materie en antimaterie, en tot slot het verschil tussen donkere materie en antimaterie.
Wat is donkere materie?
In de kosmologie en astronomie betekent donkere materie elke vorm van materie die niet kan worden gedetecteerd door optische of radiotelescopen. Wat telescopen zien is het uitgezonden, gereflecteerde of verstrooide licht of andere vormen van elektromagnetische golven. Als sommige vormen van materie geen licht en andere elektromagnetische golven uitstralen, verstrooien of reflecteren, worden die vormen van materie geclassificeerd als donkere materie. Voorlopig kan alleen door de zwaartekrachtseffecten de aanwezigheid van donkere materie worden voorspeld. Er zijn verschillende zwaartekrachtmethoden om de hoeveelheid donkere materie in een systeem te detecteren en te schatten. Eén methode is om de zwaartekrachtlensing van de achtergrondstraling van de donkere materie te gebruiken om de hoeveelheid aanwezige donkere materie te schatten. Voor sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels kunnen galactische rotaties, attracties en botsingen worden gebruikt om de hoeveelheid aanwezige donkere materie te bepalen. Volgens de waarnemingen op basis van grote structuren van het waarneembare heelal, gebaseerd op de Friedmann-vergelijkingen en de FLRW-metriek, wordt geschat dat donkere materie ongeveer 23 procent uitmaakt van de totale massa-energiedichtheid van het waarneembare heelal, terwijl gewone materie slechts ongeveer 4.6 procent voor de massa-energiedichtheid van het waarneembare heelal. De hoeveelheid donkere materie in het heelal speelt een belangrijke rol bij het bepalen van de uitdijingssnelheid en daarmee de toekomst van het heelal.
Wat is antimaterie?
Om antimaterie te begrijpen, moet je eerst begrijpen wat antideeltjes zijn. De meeste deeltjes die we kennen hebben antideeltjes. Antideeltje is een deeltje met exact dezelfde massa maar de tegenovergestelde lading. Lading is echter niet het enige verschil tussen deeltjes en antideeltjes. Als een deeltje en een antideeltje contact maken, zullen ze annihileren om energie te produceren. Om de annihilatie te laten plaatsvinden, moeten zowel het deeltje als het antideeltje zich in de juiste kwantumtoestanden bevinden. Antimaterie is de materie die bestaat uit antideeltjes. Een anti-waterstofatoom kan bijvoorbeeld worden gevormd door de combinatie van een antiproton en een anti-elektron (ook bekend als het positron).
Wat is het verschil tussen donkere materie en antimaterie?
• Donkere materie heeft geen interactie met het elektromagnetische spectrum; daarom is het niet detecteerbaar met een methode voor het detecteren van elektromagnetische golven (bijv. telescopen, radio-ontvangers, enz.). Antimaterie kan worden gedetecteerd via het elektromagnetische spectrum.
• Antimaterie vernietigt wanneer ze in botsing komt met normale materie, maar donkere materie vertoont dergelijk gedrag niet.
• De aard van antimaterie wordt iets beter begrepen dan de aard van donkere materie.
