Մութ նյութ ընդդեմ հակամատերի
Մութ մատերիան և հականյութը մատերիայի երկու ձևեր են, որոնք ամենաքիչը հասկանալի են: Մութ նյութը նյութի ձև է, որը դիտելի չէ էլեկտրամագնիսական սպեկտրի միջոցով, այլ միայն գրավիտացիոն փոխազդեցությունների միջոցով: Հակամատերը նյութի ձև է, որը նյութի «բացասականն» է կամ «հակառակը»: Այս երկու հասկացությունները շատ կարևոր դեր են խաղում այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են աստղագիտությունը, աստղաֆիզիկան, մասնիկների ֆիզիկան, տիեզերագիտությունը և նույնիսկ էներգիայի արտադրությունը: Նման ոլորտներում գերազանց լինելու համար կենսական նշանակություն ունի այս հասկացությունների շատ լավ ըմբռնումը: Այս հոդվածում մենք պատրաստվում ենք քննարկել, թե ինչ են մութ մատերիան և հակամատերիան, դրանց նմանությունները, մութ նյութի և հակամատերիայի սահմանումները և վերջապես մութ նյութի և հակամատերի միջև տարբերությունը:
Ի՞նչ է մութ նյութը:
Տիեզերագիտության և աստղագիտության մեջ մութ նյութ նշանակում է նյութի ցանկացած ձև, որը հնարավոր չէ հայտնաբերել օպտիկական կամ ռադիոաստղադիտակների միջոցով: Այն, ինչ տեսնում են աստղադիտակները, արտանետվող, արտացոլված կամ ցրված լույսն է կամ էլեկտրամագնիսական ալիքների այլ ձևեր: Եթե նյութի որոշ ձևեր չեն արձակում, ցրում կամ արտացոլում լույսը և այլ էլեկտրամագնիսական ալիքները, նյութի այդ ձևերը դասակարգվում են որպես մութ նյութ: Առայժմ միայն գրավիտացիոն էֆեկտների միջոցով կարելի է կանխատեսել մութ նյութի առկայությունը: Համակարգում մութ նյութի քանակը հայտնաբերելու և գնահատելու մի քանի գրավիտացիոն մեթոդներ կան: Մեթոդներից մեկը մութ նյութի ֆոնային ճառագայթման գրավիտացիոն ոսպնյակի օգտագործումն է՝ ներկա մութ նյութի քանակը գնահատելու համար: Գալակտիկաների և գալակտիկաների կլաստերների համար գալակտիկական պտույտները, գրավչությունները և բախումները կարող են օգտագործվել մութ նյութի առկա քանակությունը որոշելու համար: Համաձայն Ֆրիդմանի հավասարումների և FLRW մետրի վրա հիմնված դիտելի տիեզերքի մեծ կառուցվածքների վրա հիմնված դիտարկումների, գնահատվել է, որ մութ նյութը կազմում է դիտարկվող տիեզերքի ընդհանուր զանգվածային էներգիայի խտության մոտ 23 տոկոսը, մինչդեռ սովորական նյութը նպաստում է միայն մոտավորապես: 4.6 տոկոս՝ դիտարկվող տիեզերքի զանգված-էներգիայի խտության համար: Տիեզերքում մութ նյութի քանակը մեծ դեր է խաղում ընդլայնման արագության և, հետևաբար, տիեզերքի ապագայի որոշման հարցում:
Ի՞նչ է հականյութը:
Հականյութը հասկանալու համար նախ պետք է հասկանալ, թե ինչ են հակամասնիկները: Մեզ հայտնի մասնիկների մեծ մասն ունի հակամասնիկներ: Հակամասնիկը մի մասնիկ է, որն ունի ճիշտ նույն զանգվածը, բայց հակառակ լիցքը: Այնուամենայնիվ, լիցքը միակ տարբերությունը չէ մասնիկների և հակամասնիկների միջև: Եթե մասնիկը և հակամասնիկը շփվեն, դրանք կոչնչանան՝ էներգիա արտադրելու համար: Որպեսզի ոչնչացումը տեղի ունենա, և՛ մասնիկը, և՛ հակամասնիկը պետք է լինեն համապատասխան քվանտային վիճակներում: Հակամատերը հակամասնիկներից կազմված նյութ է։ Օրինակ, հակաջրածնի ատոմը կարող է ձևավորվել հակապրոտոնի և հակաէլեկտրոնի (նաև հայտնի է որպես պոզիտրոն) միացմամբ:
Ո՞րն է տարբերությունը մութ նյութի և հակամատերի միջև:
• Մութ նյութը չի փոխազդում էլեկտրամագնիսական սպեկտրի հետ; հետևաբար, այն հնարավոր չէ հայտնաբերել էլեկտրամագնիսական ալիքների հայտնաբերման որևէ մեթոդով (օրինակ՝ աստղադիտակներ, ռադիոընդունիչներ և այլն): Հակամատերը կարելի է հայտնաբերել էլեկտրամագնիսական սպեկտրի միջոցով։
• Հականյութը ոչնչացվում է սովորական նյութի հետ բախվելիս, սակայն մութ նյութը նման վարքագիծ չի ցուցաբերում:
• Հակամատերիայի էությունը որոշ չափով ավելի լավ է հասկանալի, քան մութ նյութի բնույթը:
