az antianyag a 20.század egyik legizgalmasabb fizikai felfedezése volt. Felvette fikciós írók, mint Dan Brown, sokan úgy gondolják, hogy ez egy” odakint ” elméleti ötlet-tudatában annak, hogy valójában készül minden nap. Mi több, az antianyag kutatása valójában segít megérteni, hogyan működik az univerzum.
az antianyag úgynevezett antirészecskékből álló anyag. Úgy gondolják, hogy minden ismert részecskének van egy antianyag társa, amely gyakorlatilag megegyezik önmagával, de az ellenkező töltéssel., Például egy elektron negatív töltéssel rendelkezik. De antirészecskéje, amelyet pozitronnak neveznek, ugyanolyan tömegű, de pozitív töltésű. Amikor egy részecske és annak antirészecskéje találkozik, megsemmisítik egymást – eltűnnek egy fényrobbanásban.
Az ilyen részecskéket először Paul Dirac brit fizikus jósolta meg, amikor a korai modern fizika két nagy ötletét, a relativitást és a kvantummechanikát próbálta ötvözni. Korábban a tudósokat megdöbbentette az a tény, hogy úgy tűnt, hogy megjósolja, hogy a részecskéknek alacsonyabb energiájuk lehet, mint amikor “nyugalomban” voltak (azaz nagyjából semmit sem tettek)., Ez akkor lehetetlennek tűnt, mivel azt jelentette, hogy az energiák negatívak lehetnek.
Dirac azonban elfogadta, hogy az egyenletek azt mondják neki, hogy a részecskék valóban kitöltik ezen alacsonyabb energiák egész “tengerét” – egy olyan tengert, amely eddig láthatatlan volt a fizikusok számára, mivel csak “a felszín felett”néztek. Elképzelte, hogy a létező “normál” energiaszinteket “normál” részecskék számolják el., Amikor azonban egy részecske felugrik egy alacsonyabb energiaállapotból, normál részecskeként jelenik meg, de egy “lyukat” hagy, amely furcsa, tükörképes részecske-antianyagnak tűnik számunkra.
a kezdeti szkepticizmus ellenére hamarosan találtak példákat ezekre a részecske-antirészecske párokra. Például akkor keletkeznek, amikor a kozmikus sugarak elérik a Föld légkörét. Van még bizonyíték arra,hogy a zivatarok energiája anti-elektronokat termel, úgynevezett pozitronokat., Ezeket néhány radioaktív bomlásban is előállítják, amelyet sok kórházban használnak a pozitron emissziós tomográfia (PET) szkennerekben, amelyek lehetővé teszik az emberi testeken belüli pontos képalkotást. Napjainkban a nagy Hadronütköztetőben (LHC) végzett kísérletek is képesek anyagot és antianyagot előállítani.
anyag-antianyag rejtély
a fizika azt jósolja, hogy az anyagot és az antianyagot majdnem egyenlő mennyiségben kell létrehozni, és hogy ez történt volna a Nagy Bumm idején., Sőt, azt jósolják, hogy a fizika törvényeinek azonosnak kell lenniük, ha egy részecskét kicserélnek az antirészecskéjével-a CP szimmetria néven ismert kapcsolat. Úgy tűnik azonban, hogy az univerzum, amelyet látunk, nem tartja be ezeket a szabályokat. Szinte teljes egészében anyagból készült,tehát hová ment az összes antianyag? Ez a fizika egyik legnagyobb rejtélye.
kísérletek kimutatták, hogy egyes radioaktív bomlási folyamatok nem termelnek azonos mennyiségű antirészecskét és részecskét. De nem elég megmagyarázni az anyag és az antianyag mennyisége közötti különbséget az univerzumban. Következésképpen, a fizikusok, mint én, az LHC-ben, az ATLAS, CMS, valamint LHCb, mások kísérletezni a neutrínók például a T2K Japánban, vagy keres más folyamatok, ami megmagyarázná a puzzle.,
A fizikusok más csoportjai, például a CERN Alpha együttműködése sokkal alacsonyabb energiákon dolgozik, hogy megnézzék, vajon az antianyag tulajdonságai valóban az anyagpartnereik tükörképe-e. A legújabb eredmények azt mutatják, hogy egy anti-hidrogén atom (alkotják egy anti-proton egy anti-elektron vagy pozitron) elektromosan semleges pontossággal kevesebb, mint egy milliomod a felelős egy elektron., Más mérésekkel kombinálva ez azt jelenti, hogy a pozitron egyenlő és ellentétes az elektron töltésével, hogy egy milliárd résznél jobb legyen – megerősítve azt, amit az antianyagtól elvárnak.
azonban sok rejtély marad. A kísérletek azt is vizsgálják, hogy a gravitáció ugyanúgy befolyásolja-e az antianyagot, mint az anyagot. Ha bebizonyosodik, hogy ezek a pontos szimmetriák megtörtek, akkor a fizikával kapcsolatos elképzeléseink alapvető felülvizsgálatára lesz szükség, amely nemcsak a részecskefizikát érinti, hanem a gravitáció és a relativitáselmélet megértését is.,
ily módon az antianyag-kísérletek lehetővé teszik számunkra, hogy az univerzum alapvető működésével kapcsolatos megértésünket új és izgalmas tesztekre tegyük. Ki tudja, mit fogunk találni?
Vélemény, hozzászólás?