Ketika Anda mendengar kata itu antimateri Sepertinya sesuatu yang khas dari sebuah film. Namun, itu adalah sesuatu yang sangat nyata dan kita bahkan memancarkannya ke dalam tubuh kita. Antimateri telah menjadi sangat penting bagi sains karena membantu kita memahami banyak aspek alam semesta, pembentukan dan evolusinya. Selain itu, menjelaskan banyak fenomena yang terjadi di dunia nyata.
Apakah Anda ingin tahu apa itu antimateri dan mengapa itu sangat penting? Di sini kami menjelaskan semuanya kepada Anda.
Apa itu antimateri
Antimateri muncul dari salah satu persamaan besar yang memiliki bahasa yang hanya mampu diuraikan oleh fisikawan dan ahli matematika hebat. Persamaan-persamaan ini tampak seperti sesuatu yang salah dan, biasanya, setelah begitu banyak persamaan, adalah normal jika terdapat beberapa kesalahan. Namun, ini sepenuhnya benar dan antimateri itu nyata.
Ini adalah zat yang terdiri dari apa yang dikenal sebagai antipartikel. Partikel-partikel ini sama dengan yang kita kenal tetapi dengan muatan listrik yang sangat berlawanan. Sebagai contoh, antipartikel elektron yang muatan negatifnya adalah positron. Ini adalah unsur yang sama dengan komposisi yang sama, tetapi dengan muatan positif. Ini sesederhana itu dan siapa pun yang ingin membuatnya lebih rumit itu salah.
Zat partikulat dan antipartikulat ini berpasangan. Saat keduanya bertabrakan, mereka memusnahkan satu sama lain dan menghilang sama sekali. Di bawah hasil tumbukan ini, kilatan cahaya terbentuk. Partikel yang tidak memiliki muatan, seperti neutrino, dianggap sebagai antipartikelnya sendiri.
Ada beberapa teori yang menganggap partikel-partikel ini dengan nama Majorana dan diikuti bahwa partikel materi gelap juga bisa menjadi partikel Majorana, artinya mereka sendiri adalah antipartikel dan partikelnya pada saat yang sama.
Persamaan Dirac
Seperti yang telah kita diskusikan, antimateri muncul dari studi matematika dan persamaan fisik yang panjang. Fisikawan Paul Dirac, mempelajari semua ini pada tahun 1930. Ia mencoba menyatukan arus fisik terpenting menjadi satu: relativitas khusus dan mekanika kuantum. Kedua arus ini yang disatukan dalam satu kerangka teoritis dapat sangat membantu pemahaman tentang alam semesta.
Hari ini kita mengenalnya sebagai persamaan Dirac. Ini adalah persamaan yang cukup sederhana, tetapi yang membuat semua ilmuwan kewalahan saat itu. Persamaan tersebut memprediksi sesuatu yang tampaknya mustahil, partikel dengan energi negatif. Persamaan Dirac mengatakan bahwa partikel dapat memiliki energi yang lebih rendah daripada diam. Artinya, mereka dapat memiliki lebih sedikit energi daripada yang mereka miliki ketika mereka sama sekali tidak melakukan apa-apa. Pernyataan ini lebih sulit dipahami fisikawan. Bagaimana Anda bisa memiliki lebih sedikit energi daripada yang Anda miliki tanpa melakukan apa pun, jika Anda tidak lagi melakukan apa pun sendiri?
Dari sini dimungkinkan untuk mengetahui bahwa partikel-partikel tersebut memiliki energi negatif. Semua ini memicu kenyataan di mana ada lautan partikel yang berenergi negatif dan belum ditemukan oleh fisika. Ketika sebuah partikel normal melompat dari tingkat energi yang lebih rendah ke yang lebih tinggi, ia meninggalkan celah di tingkat energi yang lebih rendah dari asalnya. Sekarang, jika partikel bermuatan negatif, lubang itu mungkin memiliki lubang bermuatan negatif atau, yang sama, muatan positif, yaitu positron. Begitulah konsep antipartikel lahir.
Di mana antimateri ditemukan?
Partikel antimateri pertama yang terdeteksi berasal dari sinar kosmik menggunakan ruang awan. Kamera ini digunakan untuk mendeteksi partikel, mereka mengeluarkan gas yang terionisasi setelah lewatnya partikel, sehingga Anda dapat mengetahui jalur yang mereka miliki. Ilmuwan Carl D. Anderson mampu menggunakan medan magnet sehingga, Ketika sebuah partikel melewati ruangan tersebut, jalur akan membelok untuk mendapatkan muatan listriknya. Dengan cara ini dicapai bahwa partikel itu pergi ke satu sisi dan antipartikel ke sisi lainnya.
Belakangan, antiproton dan antineutron ditemukan dan, sejak itu, penemuannya semakin besar dan besar. Antimateri semakin dikenal. Planet kita terus-menerus dibombardir dengan antipartikel yang merupakan bagian dari sinar kosmik. Apa yang paling dekat dengan kita adalah apa yang mempengaruhi kita.
Kita dapat mengatakan bahwa kita sendiri memancarkan antimateri karena komposisi tubuh. Misalnya, jika kita makan pisang, karena peluruhan kalium -40, akan membentuk positron setiap 75 menit. Artinya, jika dalam tubuh kita menemukan kalium -40, maka kita sendiri yang menjadi sumber antipartikel.
Untuk apa ini?
Tentunya Anda akan mengatakan bahwa apa gunanya mengetahui bahwa ada antimateri. Nah, berkat dia, kami mengalami banyak kemajuan di bidang kedokteran. Sebagai contoh, itu banyak digunakan dalam tomografi emisi positron. Partikel-partikel ini digunakan untuk dapat menghasilkan beberapa gambar tubuh manusia dengan resolusi tinggi. Gambar-gambar ini sangat berguna dalam inspeksi untuk mengetahui apakah kita memiliki tumor yang membesar atau tingkat evolusinya. Penggunaan antiproton untuk pengobatan kanker juga sedang dipelajari.
Di masa depan, antimateri dapat menjadi elemen yang menjanjikan dalam produksi energi. Ketika materi dan antimateri musnah, mereka meninggalkan bentuk energi yang baik dalam bentuk cahaya. Satu gram antimateri saja akan melepaskan energi yang setara dengan bom nuklir. Ini benar-benar luar biasa.
Masalah saat ini dengan eksploitasi antimateri untuk energi adalah penyimpanannya. Itu adalah sesuatu yang sangat jauh dari kita pecahkan. Setiap gram antimateri itu akan membutuhkan sekitar 25.000 triliun kilowatt jam energi.
Ini juga berfungsi untuk menjelaskan mengapa kita ada. Awalnya, menurut teori Big Bang, asal mula materi dan antimateri pasti terjadi melalui pola simetri total. Jika demikian, kami pasti sudah menghilang. Oleh karena itu, harus ada setidaknya 1 lebih banyak partikel materi untuk setiap antimateri.
Saya harap informasi ini memperjelas keraguan Anda tentang antimateri.