Quais são as diferenças entre matéria, matéria escura e antimatéria?


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Eu pensei que a matéria escura e a anti-matéria eram iguais, mas depois de ver um vídeo, elas mencionam que a matéria escura não é antimatéria, mas sua explicação é um pouco rápida, então eu tenho dúvidas.

Quais são as diferenças entre matéria, matéria escura e antimatéria? Eles são parentes? Como eles interagem? Onde posso ver um exemplo dessa interação? e também, em termos percentuais, quanto de matéria, matéria escura e antimatéria existem no universo?

Obrigado!


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Para a maioria de nós, não importa. (Desculpe, não pude resistir; boa pergunta)
Pete Becker

Respostas:


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Matéria é o material de que você é feito.

A antimatéria é igual à matéria em todos os sentidos, tem a mesma aparência, comporta-se da mesma forma, exceto que suas partículas têm cargas elétricas opostas à matéria. Por exemplo, nossos elétrons são carregados negativamente, enquanto um pósitron (antimatéria "elétron") é carregado positivamente. O pósitron é o "antipartícula" do elétron.

Quando uma partícula encontra seu antipartícula, elas "se aniquilam": as duas partículas desaparecem e os fótons gama são liberados carregando sua energia. Por esse motivo, se um pedaço de matéria tocasse um pedaço de antimatéria, eles se aniquilariam e uma explosão gigante resultaria devido à enorme energia liberada (E = mc ^ 2).

A matéria e a antimatéria estão definitivamente relacionadas: a mesma coisa, mas com sinais opostos. Gêmeos, mas opostos.

Não está claro o porquê, mas parece que não há tanta antimatéria por aí, mais como quantidades vestigiais. Definitivamente, não tanto quanto a matéria regular, tanto quanto podemos dizer. Isso é intrigante para físicos e cosmólogos, porque você esperaria que o Big Bang produzisse quantidades aproximadamente iguais de matéria e antimatéria. Os cientistas concordam que o paradoxo do "excesso de matéria" fará avançar a física ainda mais quando ela for resolvida.


Matéria escura - nós realmente não sabemos o que é. Nem sequer é certo que seja "matéria" no sentido convencional ou relacionado a ela de alguma maneira. Nós apenas sabemos que as galáxias estão girando de tal maneira que indica que há muito mais massa por aí, mas é uma massa que não podemos ver e não podemos ser contabilizadas da maneira usual. Daí o nome "escuro" (como no invisível) importa.

A matéria escura parece não interagir muito com a matéria regular, exceto gravitacionalmente. Neste momento, a matéria escura poderia estar passando por você e você não perceberia. A matéria escura também não interage com a luz, então você não pode vê-la. Também não parece interagir muito com ela mesma, portanto, por esse motivo, a matéria escura não pode formar "aglomerados", como planetas ou estrelas. Em vez disso, provavelmente existe de forma difusa. Resumindo, a matéria escura interage praticamente apenas através da gravidade.

A forma das galáxias é uma prova da existência de matéria escura e é resultado da interação entre matéria e matéria escura. Sem matéria escura, as galáxias seriam muito menos massivas e as partes externas girariam muito mais lentamente em comparação com o centro. Devido à matéria escura, as galáxias são bastante massivas e giram quase como objetos sólidos - as partes externas giram aproximadamente tão rápido quanto as partes centrais.

As estimativas variam, mas parece que há algo como 5x a 6x mais matéria escura lá fora, em comparação com a matéria regular.


a matéria escura ocupa espaço? soa mais como uma força, é como "matéria fantasma" poderia ser um nome menos enganador ¿?
Alex Sifuentes

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Não é uma força, é uma partícula de algum tipo. A razão pela qual ele se comporta como uma força é porque, quando há o suficiente, seu efeito gravitacional é observado. Dobra o espaço como matéria regular.
userLTK

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Note-se que os principais candidatos teóricos à matéria escura interagem através da força fraca e também da gravidade. Isso não é muito porque temos um bom motivo para supor isso, mas porque se o fizermos, poderemos detectá-los em breve - procurando nossas chaves sob os postes de luz. Também existem outros candidatos, mas não sabemos como proceder para verificar essas idéias. Bem, exceto axions, que entendemos, mas não temos a tecnologia necessária para caçar a sério.
dmckee

Então, se a matéria escura não interage consigo mesma ou não se aglomera, a propagação da matéria escura é uniforme em todo o universo? Existe uma contradição aqui? Só estou pensando que, se "apenas interage através da gravidade" com a matéria regular, os aglomerados de matéria regular causariam aglomerados de matéria escura.
Dave G

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@DaveG Ele ainda interage gravitacionalmente, então há uma certa agregação devido a isso. Mas não chega nem perto da mesma extensão que a matéria regular, que produz aglomerados densamente compactados. Basicamente, aglomerados de matéria regular tendem a ser cercados por "nuvens" difusas de matéria escura, mais ou menos.
Florin Andrei 01/01

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Um site muito bom para explicações rápidas é o Particle Adventure

Anti Matéria

Matéria escura

Anti Matter é realmente bastante simples e muito semelhante ao assunto regular. Acontece que explode violentamente quando toca a matéria regular - como um pósitron (elétron positivo) e um elétron (negativo) tocam e evaporam em um par de raios gama. O Proton / anti Proton ou Neutron / anti Neutron ou Proton / antineutron ou Neutron / antiProton (eles interagem porque têm alguns quarks / anti-quarks em comum). Essas reações são mais complicadas, mas a essência é a mesma. Eles explodem violentamente quando tocam. Portanto, como matéria e antimatéria tendem a evaporar uma à outra, não há realmente nenhuma antimatéria primordial no universo, porque havia um pouco mais de matéria.

Mas, além da interação explosiva, o Antimatter é quase exatamente o mesmo que a matéria. Você poderia, em teoria, construir uma estrela, um planeta, árvores e vida a partir da antimatéria.

Dark Matter é muito mais diferente. Nós realmente não sabemos o que é, mas é um tipo diferente de questão, é transparente e não é vinculativo, mas tem massa. A matéria regular pode se unir gravitacionalmente, é por isso que se transforma em coisas como estrelas, planetas, cometas, asteróides, etc. A matéria escura não faz isso. Recolhe livremente em torno das galáxias, ou, talvez com mais precisão, as galáxias se acumulam dentro de grandes bolsões de matéria escura.


Você está certo. Isso foi um erro de digitação da minha parte. Fixo.
userLTK

Página interessante! facilita a compreensão, obrigado!
Alex Sifuentes
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