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!
dark-matter
matter
antimatter
Alex Sifuentes
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Respostas:
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.
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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.
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