ანტიმატერია

როდესაც სიტყვა ისმის ანტიმატერია როგორც ჩანს, ეს ფილმისთვის დამახასიათებელი რამეა. ამასთან, ეს რაღაც ნამდვილად რეალურია და მას ჩვენს სხეულშიც კი ვუშვებთ. ანტიმატერია ძალზე მნიშვნელოვანი გახდა მეცნიერებისათვის, რადგან ის გვეხმარება სამყაროს მრავალი ასპექტის გაგებაში, მის ფორმირებასა და ევოლუციაში. გარდა ამისა, იგი განმარტავს ბევრ ფენომენს, რაც რეალობაში ხდება.

გსურთ იცოდეთ რა არის ანტიმატერია და რატომ არის ეს ასე მნიშვნელოვანი? აქ ჩვენ აგიხსნით ყველაფერს.

რა არის ანტიმატერია

ანტიმატერია წარმოიშობა იმ უზარმაზარი განტოლებებიდან, რომლებსაც აქვთ ენა, რომლის გაშიფვრა მხოლოდ დიდ ფიზიკოსებსა და მათემატიკოსებს შეუძლიათ. როგორც ჩანს, ეს განტოლებები არასწორია და, ჩვეულებრივ, ამდენი განტოლების შემდეგ, ნორმალურია შეცდომა. ამის მიუხედავად, ეს სრულიად მართალია და ანტიმატერია რეალურია.

ეს არის ნივთიერება, რომელიც შედგება ანტი ნაწილაკების სახელით. ეს ნაწილაკები იგივეა, რაც ვიცით, მაგრამ აბსოლუტურად საწინააღმდეგო ელექტრული მუხტით. Მაგალითად, ელექტრონის ანტი ნაწილაკი, რომლის მუხტი უარყოფითია, პოზიტრონია. ეს არის თანაბარი ელემენტი იგივე შემადგენლობით, მაგრამ დადებითი მუხტით. ეს იმდენად მარტივია და ვისაც სურს მისი გართულება, ის არასწორია.

ეს ნაწილაკები და ნაწილაკების საწინააღმდეგო ნივთიერებები წყდება. როდესაც ორი ერთმანეთს შეეჯახება, ისინი ანადგურებენ ერთმანეთს და მთლიანად ქრებიან. ამ შეჯახების შედეგად წარმოიქმნება სინათლის ციმციმი. ნაწილაკები, რომლებსაც არ აქვთ მუხტები, მაგალითად, ნეიტრინოები, თვლიან, რომ ისინი არიან საკუთარი ანტინაწილაკები.

არსებობს რამდენიმე თეორია, რომლებიც ფიქრობენ ამ ნაწილაკებზე მაჯორანას სახელით და აქედან გამომდინარეობს, რომ ბნელი მატერიის ნაწილაკები შეიძლება იყოს მაჯორანას ნაწილაკებიც, რომ უნდა ითქვას, რომ ისინი თავად არიან მისი ანტინაწილაკები და ამავე დროს ნაწილაკები.

დირაკის განტოლება

როგორც განვიხილეთ, ანტიმატერია წარმოიშობა მათემატიკური გამოკვლევებიდან და გრძელი ფიზიკური განტოლებებიდან. ფიზიკოსმა პოლ დირაკმა, ეს ყველაფერი შეისწავლა 1930 წელს. მან სცადა გაერთიანებულიყო ყველაზე მნიშვნელოვანი ფიზიკური დინებები ერთში: სპეციალური ფარდობითობა და კვანტური მექანიკა. ეს ორი მიმდინარეობა, რომლებიც გაერთიანებულია ერთ თეორიულ ჩარჩოში, მნიშვნელოვნად შეუწყობს ხელს სამყაროს გაგებას.

დღეს ეს ვიცით, როგორც დირაკის განტოლება. ეს საკმაოდ მარტივი განტოლებაა, მაგრამ იმ დროის ყველა მეცნიერი გადალახა. განტოლებამ იწინასწარმეტყველა ისეთი რამ, რაც შეუძლებელი ჩანს, უარყოფითი ენერგიის მქონე ნაწილაკები. დირაკის განტოლებებში ნათქვამია, რომ ნაწილაკებს შეიძლება ჰქონდეთ ნაკლები ენერგია ვიდრე დანარჩენი. ანუ, მათ შეიძლება ჰქონდეთ ნაკლები ენერგია, ვიდრე აქვთ, როდესაც ისინი აბსოლუტურად არაფერს აკეთებენ. ამ დებულების გაგება ფიზიკოსებისთვის უფრო რთული იყო. როგორ შეიძლება ნაკლები ენერგია გქონდეს, ვიდრე არაფრის გაკეთების გარეშე, თუ თვითონ აღარ აკეთებ არაფერს?

აქედან შესაძლებელი გახდა გაერკვია, რომ ნაწილაკებს უარყოფითი ენერგია აქვთ. ამ ყველაფერმა გამოიწვია რეალობა, რომელშიც არსებობს ნაწილაკების ზღვა, რომლებსაც აქვთ უარყოფითი ენერგია და რომლებიც ფიზიკას არ აღმოაჩნდა. როდესაც ნორმალური ნაწილაკი ენერგიის დაბალი დონიდან მაღალზე გადახტება, ის ტოვებს სიცარიელეს ქვედა ენერგეტიკულ დონეზე, საიდანაც მოვიდა. ახლა, თუ ნაწილაკს აქვს უარყოფითი მუხტი, შეიძლება ნახვრეტს ჰქონდეს უარყოფითად დამუხტული ხვრელი ან რა არის იგივე, დადებითი მუხტი, ანუ პოზიტრონი. ასე დაიბადა ანტინაწილაკის ცნება.

სად არის ნაპოვნი ანტიმატერია?

ანტიმატერიის პირველი ნაწილაკები აღმოაჩინეს კოსმოსური სხივების ღრუბლის კამერის გამოყენებით. ეს კამერები გამოიყენება ნაწილაკების დასადგენად. ისინი გამოყოფენ გაზს, რომელიც იონიზდება ნაწილაკების გავლის შემდეგ, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ იცოდეთ მათი გავლის გზა. მეცნიერმა კარლ ანდერსონმა შეძლო მაგნიტური ველის გამოყენება, როდესაც ნაწილაკი გადის კამერაში, ბილიკი გადაიხრება მისი ელექტრული მუხტისთვის. ამ გზით მიღწეული იქნა, რომ ნაწილაკი წავიდა ერთ მხარეს, ხოლო ანტინაწილაკი - მეორე მხარეს.

მოგვიანებით აღმოაჩინეს ანტიპროტონი და ანტინეტრონი და, მას შემდეგ, აღმოჩენები უფრო და უფრო მეტი იყო. ანტიმატერია უკეთ ხდება. ჩვენი პლანეტა მუდმივად იბომბება ანტინაწილაკებით, რომლებიც კოსმოსური სხივების ნაწილია. რაც ყველაზე ახლოსაა ჩვენთან არის ის, რაც ჩვენზე მოქმედებს.

შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ჩვენ თვითონ გამოვყოფთ ანტიმატერიას სხეულის შემადგენლობის გამო. მაგალითად, თუ ჩვენ ბანანს ვჭამთ, კალიუმის დაშლის გამო -40, შექმნის პოზიტრონს ყოველ 75 წუთში. ეს ნიშნავს, რომ თუ ჩვენს სხეულში ვიპოვით კალიუმ -40, ეს იქნება ის, რომ ჩვენ თვითონ ვართ ნაწილაკების წყარო.

რისთვის არის ის

რა თქმა უნდა იტყვით, რომ რა აზრი აქვს იმის ცოდნას, რომ არსებობს ანტიმატერია. კარგი, მისი წყალობით, ჩვენ მრავალი გაუმჯობესება გვაქვს მედიცინის სფეროში. Მაგალითად, იგი ფართოდ გამოიყენება პოზიტრონული ემისიის ტომოგრაფიაში. ამ ნაწილაკებს იყენებენ იმისთვის, რომ შეძლონ ადამიანის სხეულის ზოგიერთი გამოსახულების მაღალი გარჩევადობის წარმოება. ეს სურათები ძალზე სასარგებლოა ინსპექტირების დროს იმის გასაგებად, გვაქვს თუ არა სიმსივნე, რომელიც ფართოვდება ან მისი ევოლუციის ხარისხი. ასევე შესწავლილია ანტიპროტონების გამოყენება კიბოს სამკურნალოდ.

მომავალში ანტიმატერია შეიძლება ენერგეტიკული წარმოების პერსპექტიული ელემენტი იყოს. როდესაც მატერია და მატერია ანადგურებენ, ისინი ტოვებენ ენერგიის კარგ ფორმას სინათლის სახით. ერთი გრამი ანტი მატერია გამოყოფს ბირთვული ბომბის ექვივალენტურ ენერგიას. ეს სრულიად გასაოცარია.

დღეს ენერგიის საწინააღმდეგო მასალის გამოყენების პრობლემაა მისი შენახვა. ეს არის ის, რისი მოგვარებაც ძალიან შორს ვართ. ანტიმატერიის ყოველი გრამი მას დასჭირდება დაახლოებით 25.000 ტრილიონი კილოვატ საათის ენერგია.

იგი ასევე ემსახურება იმის ახსნას, თუ რატომ ვარსებობთ. თავდაპირველად, შესაბამისად დიდი აფეთქების თეორია, როგორც მატერიის, ისე ანტიმატერიის წარმოშობა უნდა მომხდარიყო მთლიანი სიმეტრიის ნიმუშით. ეს რომ ასე ყოფილიყო, ჩვენ უკვე გავქრობდით. აქედან გამომდინარე, აუცილებელია, რომ უნდა იყოს მინიმუმ 1 მატერიის ნაწილაკი თითოეული ანტიმატერიისთვის.

იმედი მაქვს, ამ ინფორმაციამ გაარკვია თქვენი ეჭვები ანტიმატერიასთან დაკავშირებით.