Vật chất tối và Phản vật chất
Vật chất tối và phản vật chất là hai dạng vật chất ít được hiểu nhất. Vật chất tối là một dạng vật chất, không thể quan sát được qua phổ điện từ mà chỉ có thể quan sát được qua các tương tác hấp dẫn. Phản vật chất là một dạng vật chất, là "tiêu cực", hoặc "đối lập" của vật chất. Cả hai khái niệm này đều đóng những vai trò rất quan trọng trong các lĩnh vực như thiên văn học, vật lý thiên văn, vật lý hạt, vũ trụ học và thậm chí là tạo ra năng lượng. Điều quan trọng là phải có một sự hiểu biết rất tốt về những khái niệm này để trở nên xuất sắc trong các lĩnh vực như vậy. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về vật chất tối và phản vật chất là gì, sự giống nhau của chúng, định nghĩa về vật chất tối và phản vật chất, và cuối cùng là sự khác biệt giữa vật chất tối và phản vật chất.
Vật chất tối là gì?
Trong vũ trụ học và thiên văn học, vật chất tối có nghĩa là bất kỳ dạng vật chất nào không thể phát hiện được qua kính thiên văn quang học hoặc vô tuyến. Những gì kính thiên văn nhìn thấy là ánh sáng phát ra, phản xạ hoặc tán xạ hoặc các dạng khác của sóng điện từ. Nếu một số dạng vật chất không phát ra, tán xạ hoặc phản xạ ánh sáng và sóng điện từ khác, thì những dạng vật chất đó được phân loại là vật chất tối. Hiện tại, người ta chỉ có thể dự đoán được sự hiện diện của vật chất tối thông qua các hiệu ứng hấp dẫn. Có một số phương pháp hấp dẫn để phát hiện và ước tính lượng vật chất tối trong một hệ thống. Một phương pháp là sử dụng thấu kính hấp dẫn của bức xạ phông nền từ vật chất tối để ước tính lượng vật chất tối hiện có. Đối với các thiên hà và cụm thiên hà, các chuyển động quay, hấp dẫn và va chạm của thiên hà có thể được sử dụng để xác định lượng vật chất tối hiện có. Theo các quan sát dựa trên các cấu trúc lớn của vũ trụ quan sát được dựa trên phương trình Friedmann và số liệu FLRW, người ta ước tính rằng vật chất tối chiếm khoảng 23% tổng khối lượng - mật độ năng lượng của vũ trụ quan sát được trong khi vật chất thông thường chỉ đóng góp xấp xỉ 4.6 phần trăm cho khối lượng - mật độ năng lượng của vũ trụ quan sát được. Lượng vật chất tối trong vũ trụ đóng một vai trò quan trọng trong việc quyết định tốc độ giãn nở và do đó là tương lai của vũ trụ.
Phản vật chất là gì?
Để hiểu phản vật chất trước tiên người ta phải hiểu phản hạt là gì. Hầu hết các hạt mà chúng ta biết đều có phản hạt. Phản hạt là một hạt có cùng khối lượng nhưng điện tích trái dấu. Tuy nhiên, điện tích không phải là điểm khác biệt duy nhất giữa hạt và phản hạt. Nếu một hạt và một phản hạt tiếp xúc, chúng sẽ tiêu diệt để tạo ra năng lượng. Để sự hủy diệt xảy ra, cả hạt và phản hạt phải ở trạng thái lượng tử thích hợp. Phản vật chất là vật chất được tạo thành từ các phản hạt. Ví dụ, một nguyên tử phản hydro có thể được hình thành bằng sự kết hợp của một phản proton và một phản điện tử (còn được gọi là positron).
Sự khác biệt giữa Vật chất tối và Phản vật chất là gì?
• Vật chất tối không tương tác với phổ điện từ; do đó, nó không thể phát hiện được bằng bất kỳ phương pháp phát hiện sóng điện từ nào (ví dụ: kính thiên văn, máy thu vô tuyến, v.v.). Phản vật chất có thể được phát hiện qua quang phổ điện từ.
• Phản vật chất tiêu diệt khi va chạm với vật chất bình thường nhưng vật chất tối không hiển thị hành vi như vậy.
• Bản chất của phản vật chất được hiểu rõ hơn bản chất của vật chất tối.
