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反物质、暗物质、暗能量和简并态物质之间有什么区别吗?

原标题:反物质、暗物质、暗能量和简并态物质之间有什么区别吗?

反物质和暗物质听起来确实叫人摸着头脑,令人迷惑。不仅是反物质和暗物质令人迷惑,还有暗能量和简并态物质,也是如此。那么它们存在什么区别呢?我将在下文中阐述反物质、暗物质、暗能量、简并态物质的区别。

图注:星系碰撞后留下的暗物质的复合天文图像(星团Abell520)。星光是白色和橙色的,显示星系的位置。碰撞产生的热气体呈绿色。留下的暗物质是蓝色,由引力透镜测量决定。反物质只是具有某些常规物质特性的反转物质,例如电子的反物质是正电子。它们都具有相同的质量,但是具有相反的电荷。反物质并不像科幻小说那样玄幻。反物质具有常规物质一样的质量,并且像常规物质一样,对力的反应会加速。同样,反物质在引力作用下也被吸引到其他形式的物质中,就像常规物质一样。对于每个存在的粒子,都有一个反物质对应物(某些粒子,例如光子是它们自己的反粒子)。

使反物质独特的原因是,当反物质与常规物质相接触时,它们会相互破坏,并且其所有质量都会转化为能量。这种物质与反物质相互湮灭的现象已经被观察了很多次,并且是公认的原理。实际上,医学PET扫描通常使用湮灭事件来形成患者图像。

图注:PET扫描又称为正电子发射计算机断层显像。因此,反物质最突出特性是不能与常规物质相遇,因为它在遇到常规物质时会湮灭。例如,质子和正电子有些相似。它们俩都有正常的质量;它们都具有相同强度的正电荷;它们的量子自旋都为二分之一。但是,当质子遇到电子时,它会形成一个稳定的氢原子。当正电子遇到电子时,它们会互相破坏。关键区别在于,正电子是反物质,质子不是。

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