La diferencia clave entre la materia y la antimateria es que la materia y la antimateria tienen cargas eléctricas opuestas.
La materia domina nuestro universo. Cosas como los planetas, las estrellas y las personas están hechas de materia, pero también hay materia oscura y energía oscura que no podemos detectar fácilmente. Sin embargo, los científicos han descubierto que la materia viene en pares. Eso significa; toda materia tiene su propia antimateria, que tiene propiedades idénticas excepto por la carga eléctrica. Por ejemplo, un protón tiene carga positiva, mientras que un antiprotón tiene carga negativa. Pero tienen la misma masa y otras propiedades.
¿Qué es la materia?
Materia es toda sustancia que tiene masa y volumen. La materia está formada por átomos. Un átomo está formado por partículas subatómicas. Sin embargo, solemos considerar al átomo como la unidad básica de la materia. El término materia no incluye partículas sin masa como los fotones. Además, los fenómenos energéticos como la luz y el sonido no se consideran materia. La materia puede existir en diferentes fases: fase sólida, fase líquida y fase gaseosa. Sin embargo, otra fase de la materia es posible; lo nombramos como el estado de plasma. El estado de plasma contiene átomos, iones y electrones libres que se eliminan de los átomos para formar los iones.
Un átomo contiene un núcleo atómico, que contiene protones y neutrones junto con algunas otras partículas subatómicas, rodeado por una nube de electrones. Sin embargo, la física cuántica moderna establece que un átomo puede actuar como partícula y como onda; llamamos a esto dualidad onda-partícula.
Figura 01: Estructura de quarks de un protón
Además de usar átomos o protones, neutrones y electrones, también podemos definir la materia usando leptones y quarks. Estas son partículas elementales de materia. Según esta definición, la materia ordinaria es cualquier cosa que esté compuesta de leptones y quarks. Por tanto, la materia es cualquier cosa que no contenga antileptones y antiquarks. Los leptones y los quarks se combinan para formar átomos. Los átomos se combinan para formar moléculas. Los átomos y las moléculas se pueden nombrar como materia. Sin embargo, los electrones son un tipo de leptones y los protones y los neutrones están hechos de partículas de quarks. Por lo tanto, todas estas definiciones conducen a la idea de que la materia es todo lo que tiene una masa y un volumen y no la antimateria.
¿Qué es la antimateria?
La antimateria es la materia que contiene antipartículas que contribuyen a la formación de la materia. Por lo tanto, la antimateria es lo opuesto a la materia. Por ejemplo, el protón y el antiprotón son un par de materia y antimateria, respectivamente. Los pares de materia y antimateria tienen la misma masa pero cargas eléctricas opuestas. También tienen algunas diferencias en las propiedades cuánticas. p.ej. un protón tiene carga positiva mientras que un antiprotón tiene carga negativa.
Figura 02: Fotografía de cámara de niebla de un positrón
Una colisión entre la materia y la antimateria puede conducir a la aniquilación mutua. Significa que tanto la materia como la antimateria se convierten en otras partículas que tienen energías iguales. La aniquilación puede dar lugar a fotones intensos como rayos gamma, neutrinos y algunos otros pares de partículas y antipartículas. Sin embargo, la mayor parte de la energía liberada por la aniquilación se encuentra en forma de radiación ionizante.
Al igual que la materia, las partículas de antimateria pueden unirse entre sí para formar antimateria. Por ejemplo, un positrón es la antipartícula del electrón, mientras que el antiprotón es la antipartícula de un protón; estas dos antipartículas pueden unirse para formar un átomo de antihidrógeno. Podemos denotar la antimateria usando un signo de barra sobre el símbolo de la partícula para distinguirla de la materia.
¿Cuál es la diferencia entre materia y antimateria?
La diferencia clave entre la materia y la antimateria es que la materia y la antimateria tienen cargas eléctricas opuestas. La antimateria es básicamente lo opuesto a la materia, pero tienen propiedades idénticas además de la carga eléctrica.
La siguiente infografía resume la diferencia entre materia y antimateria.
Resumen: materia frente a antimateria
La antimateria es lo opuesto a la materia, pero tienen propiedades idénticas además de la carga eléctrica. La diferencia clave entre la materia y la antimateria es que la materia y la antimateria tienen cargas eléctricas opuestas.
