反物质与暗物质的区别
目录:
主要区别——反物质与暗物质
物质的概念是物理学中最古老的概念之一。在现代科学中，有四种物质，即普通物质、反物质、暗物质和负物质。所以，现代物理学对物质的理解有些复杂。 反物质不是一个假设的概念。 随着宇宙开始冷却，大爆炸后产生的反粒子和粒子的数量相等。此外，科学家可以通过碰撞高能带电粒子来人为地制造反粒子。每当反粒子和它的粒子或反物质和它的物质相遇时，它们就会湮灭，根据爱因斯坦方程 E=mc 将它们的总质量转化为能量2. 暗物质， 另一方面， 还没有被直接观察到。 然而，观察到的非常有力的证据证实了暗物质的存在。这是 主要区别 介于反物质和暗物质之间。本文试图对反物质和暗物质以及它们之间的区别给出一个清晰的解释。
什么是反物质
反物质很简单，与普通物质相反。反物质由反粒子组成，而普通物质由粒子组成。给定粒子与其反粒子的质量相同，但电荷、磁矩、自旋、重子数和轻子数等一些特性却具有相反的符号。
反物质的现代方面始于 1928 年保罗·狄拉克 (Paul Dirac) 的预测。他的理论预测了存在具有相同电子质量但电荷相等且相反的粒子的可能性。 1932 年，卡尔·D·安德森 (Carl D. Anderson) 证实了这一预测，他在研究宇宙射线时发现了反物质，即称为正电子（反电子）的电子的对应物。这是第一个发现的反粒子。
根据标准模型，普通物质的每个粒子都有一个反粒子对应物。此外，每个夸克都有一个反物质对应物，称为反夸克。例如，电子、质子和中子的反粒子分别是正电子、反质子和反中子。
最简单的反原子可能是反氢，它由反质子和正电子组成。尽管科学家们仍然无法创造出比反氦更重的反核，但根据物理学原理，任何复杂的反原子核都是可能的。
根据理论，反物质通过所有四种基本相互作用相互作用，即引力、电磁、强核和弱相互作用。因此，反物质也像普通物质一样弯曲时空。
什么是暗物质
虽然暗物质尚未被发现，但已经观察到非常有力的证据证实暗物质的存在。一些观察证实，那里必须存在比我们在宇宙中观察到的物质更多的物质。作为暗物质存在的一个支持性例子，可以采用螺旋星系。螺旋星系的旋转速度取决于它的质量。质量越大，速度越高。正如科学家所观察到的，包括银河系在内的大多数螺旋星系的旋转速度都比预期的速度快太多了。简单地说，这些星系的质量应该比我们观察到的质量高太多。这种不可见、无法观察或缺失的质量在理论上被认为是暗物质。
根据理论，暗物质仅通过引力和弱相互作用相互作用。因此，它的引力影响是可以观察到的。但是暗物质是看不见的，也很难被探测到，因为它不通过电磁和强相互作用相互作用。
反物质与暗物质的区别
基本相互作用：
|
物质类型 |
引力相互作用 |
弱交互 |
强互动 |
电磁相互作用 |
|
反物质 |
存在 |
存在 |
存在 |
存在 |
|
暗物质 |
存在 |
存在 |
不 |
不 |
存在：
反物质： 反粒子已经被发现，并且可以通过碰撞高能带电粒子人工产生。反氢和反氦也已人工生产。
暗物质： 到目前为止，还没有观察到暗物质。但证据是有的。因此，暗物质的概念仍然是理论上的。
丰富：
反物质： 根据一些理论，大爆炸后产生的反粒子和粒子等量。然而，我们今天观察到的宇宙几乎完全没有反物质。宇宙中存在极少量的反物质。反物质消失的原因仍然未知。
暗物质： 根据理论计算，暗物质的数量远高于宇宙中普通物质的数量。
图片提供：
NASA、ESA、M.J. Jee 和 H. Ford（约翰霍普金斯大学）的“暗物质”——（公共领域）通过 Commons Wikimedia
