Kad dzirdi vārdu antimatter Šķiet, ka tas ir kaut kas tipisks filmai. Tomēr tas ir kaut kas pilnīgi reāls, un mēs to pat izstarojam savā ķermenī. Antimatērija ir kļuvusi ļoti svarīga zinātnei, jo tā palīdz mums saprast daudzus Visuma aspektus, tā veidošanos un attīstību. Turklāt tas izskaidro daudzas parādības, kas notiek patiesībā.
Vai vēlaties uzzināt, kas ir antimatērija un kāpēc tā ir tik svarīga? Šeit mēs jums visu izskaidrojam.
Kas ir antimatter
Antimatērija rodas no viena no tiem milzīgajiem vienādojumiem, kuriem ir valoda, kuru spēj atšifrēt tikai izcili fiziķi un matemātiķi. Šie vienādojumi šķiet kaut kas nepareizs un ka parasti pēc tik daudziem vienādojumiem ir normāli, ka ir kāda kļūda. Tomēr, tas ir pilnīgi taisnība un antimatter ir reāls.
Tā ir viela, kas sastāv no tā dēvētajām anti daļiņām. Šīs daļiņas ir tādas pašas kā mums zināmās, bet ar pilnīgi pretēju elektrisko lādiņu. Piemēram, pretelementa elektrons, kura lādiņš ir negatīvs, ir pozitrons. Tas ir vienāds elements ar tādu pašu sastāvu, bet ar pozitīvu lādiņu. Tas ir tik vienkārši, un tas, kurš vēlas to sarežģīt, ir nepareizs.
Šīs daļiņu un daļiņu vielas iet pa pāriem. Kad abi saduras, viņi viens otru iznīcina un pilnībā pazūd. Šīs sadursmes rezultātā veidojas gaismas uzplaiksnījums. Tiek uzskatīts, ka daļiņas, kurām nav lādiņu, piemēram, neitrīno, ir viņu pašu antdaļiņas.
Ir dažas teorijas, kas domā par šīm daļiņām ar nosaukumu Majorana, un no tā izriet, ka tumšās vielas daļiņas varētu būt arī Majoranas daļiņas, tas ir, sakot, ka viņi paši ir tās anti daļiņa un daļiņa vienlaikus.
Diraka vienādojums
Kā mēs esam apsprieduši, antimatērija rodas no matemātiskiem pētījumiem un gariem fiziskiem vienādojumiem. Fiziķis Pols Diraks to visu pētīja 1930. gadā. Viņš mēģināja apvienot vissvarīgākās fiziskās strāvas vienā: īpašā relativitātes un kvantu mehānikā. Šīs divas straumes, kas apvienotas vienā teorētiskā satvarā, varētu ievērojami palīdzēt izprast Visumu.
Šodien mēs to zinām kā Diraka vienādojumu. Tas ir diezgan vienkāršs vienādojums, bet tas, kas tajā laikā pārņēma visus zinātniekus. Vienādojums paredzēja kaut ko, kas šķiet neiespējams, daļiņas ar negatīvu enerģiju. Diraka vienādojumos teikts, ka daļiņām varētu būt mazāka enerģija nekā miera stāvoklī. Tas ir, viņiem varētu būt mazāk enerģijas nekā viņiem, kad viņi neko nedara. Šo apgalvojumu fiziķiem bija grūtāk saprast. Kā jums var būt mazāk enerģijas nekā jums, neko nedarot, ja vairs neko nedarāt pats?
No tā bija iespējams uzzināt, ka daļiņām bija negatīva enerģija. Tas viss izraisīja realitāti, kurā ir daļiņu jūra, kurai ir negatīva enerģija un kuras fizika nebija atklājusi. Kad normāla daļiņa lec no zemāka enerģijas līmeņa uz augstāku, tā atstāj plaisu zemākajā enerģijas līmenī, no kura tā nāca. Tagad, ja daļiņai ir negatīvs lādiņš, urbumā var būt negatīvi lādēta caurums vai, tas pats, pozitīvs lādiņš, tas ir, pozitrons. Tā dzima antidaļiņu koncepcija.
Kur atrodama antimatter?
Pirmās antimatter daļiņas, kas tika atklātas, bija kosmisko staru daļiņas, izmantojot mākoņu kameru. Šīs kameras tiek izmantotas daļiņu noteikšanai, tās izstaro gāzi, kas jonizējas pēc daļiņu pārejas, lai jūs varētu uzzināt ceļu, kāds tām ir. Zinātnieks Karls D. Andersons varēja izmantot magnētisko lauku tā, Kad daļiņa iziet cauri kamerai, tā elektriskā lādiņa dēļ ceļš izlieksies. Tādā veidā tika panākts, ka daļiņa aizgāja uz vienu pusi, bet pretdaļiņa - uz otru pusi.
Vēlāk tika atklāti antiprotoni un antineitroni, un kopš tā laika atklājumi ir bijuši arvien lielāki. Antimatter kļūst arvien vairāk pazīstams. Mūsu planētu pastāvīgi bombardē ar daļiņām, kas ir kosmisko staru daļa. Kas ir vistuvāk mums, ir tas, kas mūs ietekmē.
Mēs varam teikt, ka mēs paši izstarojam antimatter ķermeņa sastāva dēļ. Piemēram, ja mēs ēdam banānu kālija sabrukšanas dēļ -40, veidos pozitronu ik pēc 75 minūtēm. Tas nozīmē, ka, ja mūsu ķermenī mēs atradīsim kāliju -40, tad mēs paši būsim anti daļiņu avots.
Kam tas domāts
Noteikti jūs teiksiet, ka kāda ir zināšana, ka pastāv antimatērija. Nu, pateicoties viņai, mums ir daudz uzlabojumu medicīnas jomā. Piemēram, to plaši izmanto pozitronu emisijas tomogrāfijā. Šīs daļiņas tiek izmantotas, lai ar lielu izšķirtspēju varētu radīt dažus cilvēka ķermeņa attēlus. Šie attēli ir ļoti noderīgi pārbaudēs, lai uzzinātu, vai mums ir audzējs, kas paplašinās, vai tā evolūcijas pakāpe. Tiek pētīta arī antiprotonu lietošana vēža ārstēšanai.
Nākotnē antimatter varētu kalpot kā daudzsološs elements enerģijas ražošanā. Kad matērija un antimatērija iznīcina, tās atstāj labu enerģijas veidu gaismas formā. Viens grams antimatērijas vien atbrīvotu enerģiju, kas līdzvērtīga kodolbumbai. Tas ir pilnīgi lieliski.
Mūsdienās antimatērijas izmantošanas enerģijai problēma ir tā uzglabāšana. Tas ir kaut kas, kas mums ir ļoti tālu no risināšanas. Katru antimatter gramu tam būtu nepieciešams apmēram 25.000 XNUMX triljoni kilovatstundu enerģijas.
Tas arī paskaidro, kāpēc mēs pastāvam. Sākotnēji saskaņā ar lielā sprādziena teorija, gan matērijas, gan antimatērijas izcelsmei jābūt notikušai, izmantojot kopējās simetrijas modeli. Ja tas tā būtu, mēs jau būtu pazuduši. Tāpēc ir nepieciešams, lai katram antimatērijam būtu vēl vismaz 1 vielas daļiņa.
Es ceru, ka šī informācija ir noskaidrojusi jūsu šaubas par antimatēriju.