Klíčový rozdíl mezi hmotou a antihmotou je ten, že hmota a antihmota mají opačné elektrické náboje.
Hmota dominuje našemu vesmíru. Věci jako planety, hvězdy a lidé jsou vyrobeny z hmoty, ale existuje také temná hmota a temná energie, které nemůžeme snadno detekovat. Vědci však zjistili, že hmota přichází v párech. To znamená; veškerá hmota má svou vlastní antihmotu, která má kromě elektrického náboje stejné vlastnosti. Například proton má kladný náboj, zatímco antiproton záporný náboj. Mají však stejnou hmotnost a další vlastnosti.
Co je hmota?
Hmota je jakákoliv látka, která má hmotnost a objem. Hmota se skládá z atomů. Atom se skládá ze subatomárních částic. Za základní jednotku hmoty však obvykle považujeme atom. Termín hmota nezahrnuje bezhmotné částice, jako jsou fotony. Navíc energetické jevy jako světlo a zvuk nejsou považovány za hmotu. Hmota může existovat v různých fázích: pevná fáze, kapalná fáze a plynná fáze. Je však možná další fáze hmoty; nazýváme to jako plazmatický stav. Plazmatický stav obsahuje atomy, ionty a volné elektrony, které jsou odstraněny z atomů za vzniku iontů.
Atom obsahuje atomové jádro, které obsahuje protony a neutrony spolu s některými dalšími subatomárními částicemi, obklopené oblakem elektronů. Moderní kvantová fyzika však tvrdí, že atom může fungovat jako částice i jako vlna; nazýváme to jako dualita vlna-částice.
Obrázek 01: Kvarková struktura protonu
Kromě použití atomů neboli protonů, neutronů a elektronů můžeme hmotu definovat také pomocí leptonů a kvarků. Jsou to elementární částice hmoty. Podle této definice je běžná hmota cokoli, co se skládá z leptonů a kvarků. Jde tedy o cokoli, co neobsahuje antileptony a antikvarky. Leptony a kvarky se spojují a vytvářejí atomy. Atomy se spojují a vytvářejí molekuly. Atomy a molekuly lze pojmenovat jako hmotu. Elektrony jsou však druhem leptonů a protony a neutrony jsou vyrobeny z kvarkových částic. Proto všechny tyto definice vedou k myšlence, že hmota je cokoli, co má hmotnost a objem, a nikoli antihmota.
Co je antihmota?
Antihmota je hmota obsahující antičástice, které přispívají k tvorbě hmoty. Proto je antihmota opakem hmoty. Například proton a antiproton jsou dvojice hmoty a antihmoty. Páry hmoty a antihmoty mají stejnou hmotnost, ale opačné elektrické náboje. Mají také určité rozdíly v kvantových vlastnostech. např. proton je kladně nabitý, zatímco antiproton má záporný náboj.
Obrázek 02: Fotografie pozitronu z oblačné komory
Srážka mezi hmotou a antihmotou může vést ke vzájemnému zničení. To znamená, že jak hmota, tak antihmota se přeměňují na jiné částice se stejnou energií. Anihilace může způsobit vznik intenzivních fotonů, jako jsou gama paprsky, neutrina a některé další páry částice-antičástice. Většina energie uvolněné z anihilace je však ve formě ionizujícího záření.
Podobně jako hmota, částice antihmoty se mohou s každou vázat a vytvářet antihmotu. Například, pozitron je antičástice elektronu, zatímco antiproton je antičástice protonu; tyto dvě antičástice se mohou vázat a vytvořit atom antivodíku. Antihmotu můžeme označit pomocí pruhu nad symbolem částice, abychom ji odlišili od hmoty.
Jaký je rozdíl mezi hmotou a antihmotou?
Klíčový rozdíl mezi hmotou a antihmotou je ten, že hmota a antihmota mají opačné elektrické náboje. Antihmota je v podstatě opakem hmoty, ale má stejné vlastnosti kromě elektrického náboje.
Níže uvedená infografika shrnuje rozdíl mezi hmotou a antihmotou.
Shrnutí – Hmota vs Antihmota
Antihmota je opakem hmoty, ale kromě elektrického náboje má stejné vlastnosti. Klíčový rozdíl mezi hmotou a antihmotou je ten, že hmota a antihmota mají opačné elektrické náboje.
