¿Cuáles son las diferencias entre materia, materia oscura y antimateria?

Pensé que la materia oscura y la antimateria eran más o menos lo mismo, pero después de ver un video, mencionan que la materia oscura no es antimateria, pero su explicación es un poco rápida, así que tuve dudas.

¿Cuáles son las diferencias entre materia, materia oscura y antimateria? ¿Están relacionados? ¿Cómo interactúan entre ellos? ¿Dónde puedo ver un ejemplo de esta interacción? y también, en términos de porcentaje, ¿cuánta materia, materia oscura y antimateria existen en el universo?

¡Gracias!

La materia es de lo que estás hecho.

La antimateria es igual a la materia en todos los sentidos, se ve igual, se comporta igual, excepto que sus partículas tienen cargas eléctricas opuestas a la materia. Por ejemplo, nuestros electrones están cargados negativamente, mientras que un positrón (un "electrón" antimateria) está cargado positivamente. El positrón es la "antipartícula" del electrón.

Cuando una partícula se encuentra con su antipartícula, se "aniquilan": las dos partículas desaparecen y se liberan fotones gamma que se llevan su energía. Por esta razón, si un trozo de materia tocara un trozo de antimateria, se aniquilarían y se produciría una explosión gigante debido a la enorme energía liberada (E = mc ^ 2).

La materia y la antimateria están definitivamente relacionadas: lo mismo, pero con signos opuestos. Gemelos, pero opuestos.

No está claro por qué, pero parece que no hay tanta antimateria por ahí, más como pequeñas cantidades. Definitivamente, no tanto como la materia regular, por lo que podemos decir. Esto es desconcertante para los físicos y cosmólogos, porque esperarías que el Big Bang produzca cantidades aproximadamente iguales de materia y antimateria. Los científicos coinciden en que la paradoja del "exceso de materia" hará que la física avance aún más una vez que se resuelva.

Materia oscura: realmente no sabemos qué es. Ni siquiera está seguro de que sea "materia" en un sentido convencional, o relacionado de alguna manera. Solo sabemos que las galaxias están girando de tal manera que indica que hay mucha más masa por ahí, pero es una masa que no podemos ver y no se puede explicar de la manera habitual. De ahí el nombre de materia "oscura" (como en invisible).

La materia oscura no parece interactuar mucho con la materia regular, excepto gravitacionalmente. En este momento, la materia oscura podría atravesarlo y no se daría cuenta. La materia oscura tampoco interactúa con la luz, por lo que no puede verla. Tampoco parece interactuar mucho consigo mismo, por lo que la materia oscura no puede formar "grupos", como planetas o estrellas. En cambio, probablemente existe en forma difusa. En pocas palabras, la materia oscura interactúa prácticamente solo a través de la gravedad.

La forma de las galaxias es una prueba de la existencia de materia oscura, y es el resultado de la interacción entre la materia y la materia oscura. Sin materia oscura, las galaxias serían mucho menos masivas, y las partes externas girarían mucho más lentamente en comparación con el centro. Debido a la materia oscura, las galaxias son bastante masivas y giran casi como objetos sólidos: las partes externas giran aproximadamente tan rápido como las partes centrales.

Las estimaciones varían, pero parece que hay entre 5 y 6 veces más materia oscura en comparación con la materia normal.

Un sitio bastante bueno para explicaciones rápidas es Particle Adventure.

Anti materia

Materia oscura

Anti Matter es realmente bastante simple y muy similar a la materia normal. Simplemente explota violentamente cuando toca la materia regular, como un positrón (electrón positivo) y un electrón (negativo) se toca y se evapora en un par de rayos gamma. Proton / anti Proton o Neutron / anti Neutron o Proton / antineutron o Neutron / antiProton (interactúan porque tienen algunos quarks / anti-quarks en común). Esas reacciones son más complicadas, pero la esencia es la misma. Explotan violentamente cuando se tocan. Entonces, debido a que la materia y la antimateria tienden a evaporarse entre sí, realmente no queda antimateria primordial en el universo, porque había un poco más de materia.

Pero, aparte de la interacción explosiva, la antimateria es casi exactamente lo mismo que la materia. Podría, en teoría, construir una estrella, un planeta, árboles y vida a partir de la antimateria.

Dark Matter es mucho más diferente. Realmente no sabemos qué es, pero es un tipo diferente de materia, es transparente y no es vinculante, pero tiene masa. La materia regular puede unirse gravitacionalmente, por eso se forma en cosas como estrellas, planetas, cometas, asteroides, etc. La materia oscura no hace eso. Se acumula libremente alrededor de las galaxias o, quizás con mayor precisión, las galaxias se acumulan dentro de grandes bolsas de materia oscura.