반물질(antimatter)

참고로 꼭 읽어보아야할  사이트 

http://navercast.naver.com/contents.nhn?rid=20&contents_id=1901

반물질

[ antimatter , 反物質 ]

보통의 물질을 구성하는 소립자(양성자, 중성자, 전자 등)의 반입자(반양성자, 반중성자, 양전자 등)로 구성되는 물질을 말한다. 입자와 반입자가 만나면 상호작용하여 감마선이나 중성미자로 변하기 때문에 존재를 확인하기 어렵다. 실제로 확인한 반물질은 반중성자, 반양성자, 반중양성자 등이 있다.

실험실 안에서는 반중성자와 반양성자로 합성된 원자량 2의 반수소원자핵, 즉 반중양성자(反重陽性子)의 존재가 확인된 바 있다.

그러나 대개는 원자와 그 반원자를 접근시켜 상호작용을 하게 하면 원자가 소멸해서π중간자 등 소립자가 되고, 이들 입자는 극히 짧은 시간 안에 다시 γ선이나 중성미자(中性微子)로 바뀌어 순식간에 날아가 버린다(광속도에 가까운 운동을 한다).

그러므로 확인 가능한 안정된 상태의 반물질이 주변 세계에는 존재하지 않지만, 보통의 물질과 격리된 먼 세계에는 안정된 상태의 반물질이 존재할 가능성이 없지 않다.

이러한 반물질은 우주 탄생의 비밀을 해결하기 위한 단서로 연구되고 있으며, 또한, 물질과 반물질이 만나 소멸하면서 방출하는 엄청난 크기의 에너지를 이용하기 위한 연구가 진행되고 있다.

참조항목

반양성자, 반우주, 반중성자

역참조항목

반입자, 양전자

출처 : 두산백과

시사상식사전

반물질

[ 反物質 , antimatter ]

물질에 반대되는 것으로, 반입자의 개념을 물질로 확대시킨 것

보통 양성자, 중성자, 전자로 구성되는 물질이 그에 반대되는 반양성자, 반중성자, 반전자로 구성되어 있는 것이 반물질이다. 반입자는 모양과 질량 등 모든 성질이 물질과 같으나 전기적 성질인 '전하'만 반대이다. 예를 들어 전자는 마이너스(-)지만, 양전자는 플러스(+)이다. 양성자는 전기적으로 플러스(+)이지만 반양성자는 전기적으로 마이너스(-)이다.

1930년 디랙(Paul Dirac)은 전자기장 내에서의 전자 이동을 설명하는 이론을 내놓으면서 아인슈타인의 특수상대성이론을 도입하였했다. 이 이론을 내면서 전자이면서 전자(electron)와는 반대의 성질을 가지는, 전자는 -인데, +를 가지는 반전자(positron)가 있을 것이라는 예상을 했는데, 이것이 반물질의 첫 등장이었다. 이후 1931년 앤더슨(Carl D. Anderson)의 실험에 의해 질량 등 모든 성질은 전자와 동일한데 움직이는 방향이 전자와 반대인(전자와는 반대인 +전기를 띄므로 전자처럼 +극으로 움직이는 것이 아니고 -극으로 움직임) 반전자가 실제로 존재한다는 것이 증명되었다. 1955년 반양성자, 1959년 반중성자의 발견을 끝으로 전자, 양성자, 중성자에 대한 반물질이 전부 발견된 상태이다.

한편 어떤 입자와 그의 반입자가 만나면 완벽하게 소멸하여 에너지만을 방출하게 되는데 이를 쌍소멸이라고 한다. 과학자들은 빅뱅(big bang) 직후 물질과 반물질이 쌍으로 생성되었으나 현재는 우주상에 물질만 남아 있는 이유에 대해 여러 가지 추측을 해왔다.

출처 :시사상식사전, pmg 지식엔진연구소, 2013