La materia es cualquier sustancia que tiene masa y ocupa espacio al tener volumen, según la física clásica.
Todos los objetos cotidianos con los que podemos tropezar, tocar o apretar son materia.
Pero en el contexto de la relatividad, la materia se considera como cualquier cosa que contribuya al impulso energético de un sistema, es decir, cualquier cosa que no sea puramente gravedad. Desde este punto de vista, la luz y otras partículas y campos sin masa son parte de la “materia”.
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Diferentes campos de la ciencia usan el término materia de maneras diferentes y, a veces, incompatibles. No existe un único significado científico universalmente acordado de la palabra “materia”. A veces, en el campo de la física, la “materia” simplemente se equipara con partículas que exhiben masa en reposo (es decir, que no pueden viajar a la velocidad de la luz), como los quarks y los leptones. Sin embargo, tanto en física como en química, la materia exhibe propiedades de onda y de partícula, la llamada dualidad onda-partícula.
La antimateria es una materia que se compone de las antipartículas de las que constituyen la materia ordinaria. En teoría, una partícula y su antipartícula tienen la misma masa entre sí (p. Ej., Protón y Antiprotón), pero carga eléctrica opuesta y otras diferencias en los números cuánticos. Las partículas de antimateria se unen entre sí para formar antimateria, al igual que las partículas ordinarias se unen para formar materia normal.
Pero cuando la materia y la antimateria entran en contacto, se aniquilan y desaparecen en un destello de energía. La cantidad de energía liberada generalmente es proporcional a la masa total de la materia colisionada y la antimateria, de acuerdo con la ecuación de equivalencia masa-energía, E = mc ^ 2.
Según la teoría del Big Bang , el “Big Bang” debería haber creado cantidades iguales de materia y antimateria. Entonces, ¿por qué hay mucha más materia que antimateria en el universo? Existe una considerable especulación sobre por qué el universo observable está compuesto casi por completo de materia ordinaria, en oposición a una mezcla igual de materia y antimateria. Esta asimetría de materia y antimateria en el universo visible es uno de los grandes problemas no resueltos en física.
La antimateria no se encuentra naturalmente en la Tierra, excepto muy brevemente y en cantidades muy pequeñas (como resultado de la desintegración radiactiva, rayos o rayos cósmicos). Esto se debe a que la antimateria que llegó a existir en la Tierra fuera de los límites de un laboratorio de física adecuado se encontraría casi instantáneamente con la materia ordinaria de la que está hecha la Tierra y sería aniquilada.
La antimateria puede existir en cantidades relativamente grandes en galaxias lejanas debido a la inflación cósmica en el tiempo primordial del universo. Se espera que las galaxias antimateria, si existen, tengan la misma química y espectros de absorción y emisión que las galaxias de materia normal, y sus objetos astronómicos serían observacionalmente idénticos, lo que los haría difíciles de distinguir.
La materia oscura es un tipo hipotético de materia distinta de la materia ordinaria, como los protones, los neutrones, los electrones y los neutrinos. La materia oscura nunca se ha observado directamente; sin embargo, su existencia explicaría una serie de observaciones astronómicas que de otra manera serían desconcertantes.
En astrofísica y cosmología, la “materia oscura” es una materia de composición desconocida que no emite o refleja suficiente radiación electromagnética para ser observada directamente, pero cuya presencia puede inferirse de los efectos gravitacionales sobre la materia visible.
La materia oscura puede referirse a cualquier sustancia que interactúa predominantemente por gravedad con materia visible (por ejemplo, estrellas y planetas). Por lo tanto, en principio, no necesita estar compuesto por un nuevo tipo de partícula fundamental, sino que, al menos en parte, podría estar compuesto de materia bariónica estándar, como protones o electrones. Sin embargo, por algunas razones, la mayoría de los científicos consideran que la materia oscura está dominada por un componente no bariónico, que probablemente se compone de una partícula fundamental actualmente desconocida (o estado exótico similar).
