تفاوت اصلی بین ماده و پادماده این است که ماده و پادماده دارای بارهای الکتریکی متضاد هستند.
ماده بر جهان ما مسلط است. چیزهایی مانند سیارات، ستارگان و انسان ها از ماده ساخته شده اند، اما ماده تاریک و انرژی تاریک نیز وجود دارد که نمی توانیم به راحتی آنها را تشخیص دهیم. با این حال، دانشمندان دریافته اند که ماده به صورت جفت به وجود می آید. یعنی؛ همه مواد دارای پاد ماده خاص خود هستند که به جز بار الکتریکی دارای خواص یکسانی هستند. به عنوان مثال، یک پروتون دارای بار مثبت است، در حالی که یک آنتی پروتون دارای بار منفی است. اما، جرم و سایر خواص مشابهی دارند.
ماده چیست؟
ماده هر ماده ای است که دارای جرم و حجم باشد. ماده از اتم تشکیل شده است. یک اتم از ذرات زیر اتمی تشکیل شده است. با این حال، ما معمولا اتم را به عنوان واحد اصلی ماده در نظر می گیریم. اصطلاح ماده شامل ذرات بدون جرم مانند فوتون نمی شود. علاوه بر این، پدیده های انرژی مانند نور و صدا جزء ماده محسوب نمی شوند. ماده می تواند در فازهای مختلفی وجود داشته باشد: فاز جامد، فاز مایع و فاز گاز. با این حال، مرحله دیگری از ماده ممکن است; ما آن را به عنوان حالت پلاسما نام گذاری می کنیم. حالت پلاسما شامل اتم‌ها، یون‌ها و الکترون‌های آزاد است که از اتم‌ها حذف می‌شوند تا یون‌ها را تشکیل دهند.
یک اتم حاوی یک هسته اتمی است که حاوی پروتون ها و نوترون ها به همراه برخی ذرات زیراتمی دیگر است که توسط ابری از الکترون احاطه شده است. با این حال، فیزیک کوانتومی مدرن بیان می کند که یک اتم می تواند هم به عنوان یک ذره و هم به عنوان موج عمل کند. ما این را به عنوان دوگانگی موج-ذره نام گذاری می کنیم.
شکل 01: ساختار کوارک یک پروتون
علاوه بر استفاده از اتم ها، یا پروتون ها، نوترون ها و الکترون ها، می توانیم ماده را با استفاده از لپتون ها و کوارک ها نیز تعریف کنیم. اینها ذرات بنیادی ماده هستند. طبق این تعریف، ماده معمولی هر چیزی است که از لپتون ها و کوارک ها تشکیل شده باشد. بنابراین، موضوع هر چیزی است که حاوی آنتی لپتون و آنتی کوارک نباشد. لپتون ها و کوارک ها با هم ترکیب می شوند و اتم ها را تشکیل می دهند. اتم ها با هم ترکیب می شوند و مولکول ها را تشکیل می دهند. اتم ها و مولکول ها را می توان به عنوان ماده نام برد. با این حال، الکترون ها نوعی لپتون هستند و پروتون ها و نوترون ها از ذرات کوارک ساخته شده اند. بنابراین، همه این تعاریف به این ایده منجر می شود که ماده هر چیزی است که دارای جرم و حجم باشد و نه ضد ماده.
ضد ماده چیست؟
ضد ماده ماده ای است که حاوی پادذراتی است که به تشکیل ماده کمک می کند. بنابراین پادماده نقطه مقابل ماده است.به عنوان مثال، پروتون و پادپروتون به ترتیب یک جفت ماده و پادماده هستند. جفت ماده و پادماده دارای جرم یکسان اما بارهای الکتریکی مخالف هستند. آنها در خواص کوانتومی نیز تفاوت هایی دارند. به عنوان مثال، یک پروتون بار مثبت دارد در حالی که پادپروتون بار منفی دارد.
شکل 02: عکس محفظه ابری از پوزیترون
برخورد بین ماده و پادماده می تواند به نابودی متقابل منجر شود. یعنی هم ماده و هم پادماده به ذرات دیگری با انرژی برابر تبدیل می شوند. این نابودی می‌تواند فوتون‌های شدیدی مانند پرتوهای گاما، نوترینوها و برخی دیگر از جفت‌های ذره-ضد ذره ایجاد کند. با این حال، اکثر انرژی آزاد شده از نابودی به شکل تابش یونیزه است.
همانند ماده، ذرات پادماده می توانند با هر یک به هم متصل شوند و پادماده را تشکیل دهند.به عنوان مثال، یک پوزیترون پاد ذره الکترون است، در حالی که پاد پروتون پاد ذره یک پروتون است. این دو پادذره می توانند برای تشکیل یک اتم آنتی هیدروژن به هم متصل شوند. ما می‌توانیم پادماده را با علامت میله‌ای روی نماد ذره نشان دهیم تا آن را از ماده متمایز کنیم.
تفاوت بین ماده و پادماده چیست؟
تفاوت اصلی ماده و پادماده در این است که ماده و پادماده دارای بارهای الکتریکی متضاد هستند. پادماده اساساً متضاد ماده است، اما آنها غیر از بار الکتریکی خواص مشابهی دارند.
اینفوگرافیک زیر تفاوت بین ماده و پادماده را خلاصه می کند.
خلاصه - ماده در مقابل ضد ماده
ضد ماده برعکس ماده است، اما آنها علاوه بر بار الکتریکی، خواص یکسانی دارند. تفاوت اصلی ماده و پادماده در این است که ماده و پادماده دارای بارهای الکتریکی متضاد هستند.
