Kad čujete riječ antimaterija Čini se kao nešto tipično za film. Međutim, to je nešto potpuno stvarno i mi ga čak emitiramo u svom tijelu. Antimaterija je postala vrlo važna za znanost jer nam pomaže razumjeti mnoge aspekte svemira, njegovu formaciju i evoluciju. Uz to, objašnjava mnoge pojave koje se događaju u stvarnosti.
Želite li znati što je antimaterija i zašto je to tako važno? Ovdje vam sve objašnjavamo.
Što je antimaterija
Antimaterija proizlazi iz jedne od onih ogromnih jednadžbi koje imaju jezik koji su samo veliki fizičari i matematičari sposobni dešifrirati. Te se jednadžbe čine kao nešto što nije u redu i što je, normalno, nakon toliko jednadžbi, normalno da postoji neka pogreška. Međutim, ovo je potpuno točno, a antimaterija je stvarna.
To je tvar koja se sastoji od onoga što je poznato kao antičestice. Te su čestice iste kao one koje poznajemo, ali s potpuno suprotnim električnim nabojem. Na primjer, antičestica elektrona čiji je naboj negativan je pozitron. To je jednak element s istim sastavom, ali s pozitivnim nabojem. Ovo je tako jednostavno, a tko želi to zakomplicirati, griješi.
Te čestice i antičestice tvari idu u parove. Kad se njih dvoje sudare, međusobno se uništavaju i potpuno nestaju. Pod rezultatom ovog sudara nastaje bljesak svjetlosti. Smatra se da su čestice koje nemaju naboje, poput neutrina, vlastite antičestice.
Postoje neke teorije koje o tim česticama razmišljaju pod imenom Majorana i slijedi da bi čestice tamne tvari također mogle biti čestice Majorane, to jest da su i oni sami njegova antičestica i čestica u isto vrijeme.
Diracova jednadžba
Kao što smo razgovarali, antimaterija proizlazi iz matematičkih studija i dugih fizičkih jednadžbi. Fizičar Paul Dirac sve je to proučavao 1930. Pokušao je objediniti najvažnije fizičke struje u jednu: posebnu relativnost i kvantnu mehaniku. Ove dvije struje ujedinjene u jedinstveni teorijski okvir mogle bi uvelike pomoći razumijevanju svemira.
Danas to znamo kao Diracovu jednadžbu. Ovo je prilično jednostavna jednadžba, ali ona koja je preplavila sve znanstvenike u to vrijeme. Jednadžba je predvidjela nešto što se čini nemogućim, čestice s negativnom energijom. Diracove jednadžbe govorile su da bi čestice mogle imati nižu energiju od odmora. Odnosno, mogli bi imati manje energije nego što imaju kad ne rade apsolutno ništa. Ovu su izjavu fizičari teže razumjeli. Kako možete imati manje energije nego što imate a da ništa ne radite, ako više ništa ne radite sami?
Iz toga je bilo moguće saznati da čestice imaju negativnu energiju. Sve je to pokrenulo stvarnost u kojoj postoji more čestica koje imaju negativnu energiju i koje fizika nije otkrila. Kad normalna čestica skoči s niže razine energije na višu, ostavlja prazninu na nižoj razini energije iz koje je potekla. Sada, ako čestica ima negativni naboj, rupa može imati negativno nabijenu rupu ili, što je isto, pozitivan naboj, odnosno pozitron. Tako se rodio koncept antičestica.
Gdje se nalazi antimaterija?
Prve čestice antimaterije koje su otkrivene bile su one iz kozmičkih zraka pomoću oblačne komore. Te se kamere koriste za otkrivanje čestica, emitiraju plin koji se ionizira nakon prolaska čestica, tako da možete znati put koji imaju. Znanstvenik Carl D. Anderson uspio je upotrijebiti magnetsko polje tako da, Kad čestica prođe kroz komoru, put će se saviti radi svog električnog naboja. Na taj je način postignuto da čestica prelazi na jednu, a antičestica na drugu stranu.
Kasnije su otkriveni antiprotoni i antineutroni i od tada su otkrića bila sve veća i veća. Antimaterija postaje sve poznatija. Naš se planet neprestano bombardira antičesticama koje su dio kozmičkih zraka. Najbliže nam je ono što utječe na nas.
Možemo reći da i sami emitiramo antimateriju zbog sastava tijela. Na primjer, ako pojedemo bananu, zbog raspadanja kalija -40, formirat će pozitron svakih 75 minuta. To znači da ako u našem tijelu pronađemo kalij -40, bit ćemo da smo i sami izvor antičestica.
Čemu služi
Sigurno ćete reći da je kakva korist od spoznaje da postoji antimaterija. Eto, zahvaljujući njoj imamo mnoga poboljšanja na polju medicine. Na primjer, široko se koristi u pozitronskoj emisionoj tomografiji. Te se čestice koriste kako bi mogle stvoriti neke slike ljudskog tijela u visokoj razlučivosti. Te su slike vrlo korisne u inspekcijama kako bismo znali imamo li tumor koji se širi ili njegov stupanj evolucije. Također se proučava uporaba antiprotona za liječenje karcinoma.
U budućnosti bi antimaterija mogla poslužiti kao obećavajući element u proizvodnji energije. Kada se materija i antimaterija unište, oni ostavljaju dobar oblik energije u obliku svjetlosti. Samo jedan gram antimaterije oslobodio bi energiju ekvivalentnu nuklearnoj bombi. Ovo je potpuno strašno.
Danas je problem iskorištavanja antimaterije za energiju njezino skladištenje. To je nešto što smo jako daleko od rješavanja. Svaki gram antimaterije trebalo bi mu oko 25.000 XNUMX bilijuna kilovat sati energije.
Također služi za objašnjenje zašto postojimo. U početku, prema teorija velikog praska, podrijetlo materije i antimaterije moralo se dogoditi kroz obrazac totalne simetrije. Da je to tako, već bismo nestali. Stoga je neophodno da za svaku antimateriju postoji najmanje još 1 čestica materije.
Nadam se da su ti podaci razjasnili vaše sumnje u vezi s antimaterijom.