Når du hører ordet antimateriale Det virker som noe typisk for en film. Imidlertid er det noe helt ekte, og vi avgir det til og med i kroppen vår. Antimaterie har blitt veldig viktig for vitenskapen da det hjelper oss å forstå mange aspekter av universet, dets dannelse og evolusjon. I tillegg forklarer det mange fenomener som foregår i virkeligheten.
Vil du vite hva antimateriale er, og hvorfor er det så viktig? Her forklarer vi alt for deg.
Hva er antimateriale
Antimateriale oppstår fra en av de enorme ligningene som har et språk som bare store fysikere og matematikere er i stand til å tyde. Disse ligningene virker som noe som er galt, og at det normalt etter så mange ligninger er normalt at det er noen feil. Men, dette er helt sant og antimaterie er ekte.
Det er et stoff som består av såkalte antipartikler. Disse partiklene er de samme som de vi kjenner, men med den helt motsatte elektriske ladningen. For eksempel, antipartikkelen til et elektron hvis ladning er negativ er en positron. Det er et like element med samme sammensetning, men med en positiv ladning. Dette er så enkelt, og den som vil gjøre det mer komplisert, tar feil.
Disse partikler og antipartikkelstoffer går i par. Når de to kolliderer, utsletter de hverandre og forsvinner helt. Under resultatet av denne kollisjonen dannes et lysglimt. Partikler som ikke har ladninger, som nøytrinoer, antas selv å være deres egen antipartikkel.
Det er noen teorier som tenker på disse partiklene under navnet Majorana, og det følger at mørkestoffpartiklene også kan være Majorana-partikler, det vil si at de selv er dets antipartikkel og partikkel på samme tid.
Diracs ligning
Som vi har diskutert, oppstår antimateriale fra matematiske studier og lange fysiske ligninger. Fysikeren Paul Dirac studerte alt dette i 1930. Han prøvde å forene de viktigste fysiske strømningene i en: spesiell relativitet og kvantemekanikk. Disse to strømningene samlet i ett teoretisk rammeverk kunne i stor grad hjelpe forståelsen av universet.
I dag vet vi dette som Dirac-ligningen. Dette er en ganske enkel ligning, men en som overveldet alle forskere på den tiden. Ligningen forutsa noe som virker umulig, partikler med negativ energi. Diracs ligninger sa at partikler kunne ha lavere energi enn hvile. Det vil si at de kunne ha mindre energi enn de har når de absolutt ikke gjør noe. Denne uttalelsen var vanskeligere for fysikere å forstå. Hvordan kan du ha mindre energi enn du gjør uten å gjøre noe, hvis du ikke lenger gjør noe selv?
Fra dette var det mulig å finne ut at partiklene hadde negativ energi. Alt dette utløste virkeligheten der det er et hav av partikler som har negativ energi og som ikke hadde blitt oppdaget av fysikk. Når en normal partikkel hopper fra et lavere energinivå til et høyere, etterlater det et gap i det lavere energinivået det kom fra. Nå, hvis partikkelen har en negativ ladning, kan hullet ha et negativt ladet hull eller, hva er det samme, en positiv ladning, det vil si en positron. Slik ble begrepet antipartikkel født.
Hvor finnes antimateriale?
De første antimateriellpartiklene som ble oppdaget, var de fra kosmiske stråler som brukte et skykammer. Disse kameraene brukes til å oppdage partikler. De avgir en gass som ioniserer etter at partikler har passert, slik at du kan vite hvilken vei de har. Forsker Carl D. Anderson var i stand til å bruke et magnetfelt slik at, Når en partikkel passerer gjennom kammeret, vil banen bøyes for sin elektriske ladning. På denne måten ble det oppnådd at partikkelen gikk til den ene siden og antipartikkelen til den andre.
Senere ble antiprotons og antineutrons oppdaget, og siden da har oppdagelsene vært større og større. Antimateriale blir bedre kjent. Planeten vår blir stadig bombardert med antipartikler som er en del av kosmiske stråler. Det som er nærmest oss er hva som påvirker oss.
Vi kan si at vi selv avgir antimateriale på grunn av kroppens sammensetning. For eksempel, hvis vi spiser en banan på grunn av forfallet av kalium -40, vil danne en positron hvert 75. minutt. Dette betyr at hvis vi i vår kropp finner kalium -40, vil det være at vi selv er en kilde til antipartikler.
Hva er det for
Sikkert vil du si at hva nytter det å vite at det er antimateriale. Takket være henne har vi mange forbedringer innen medisin. For eksempel, det er mye brukt i positronemisjonstomografi. Disse partiklene brukes til å kunne produsere noen bilder av menneskekroppen med høy oppløsning. Disse bildene er veldig nyttige i inspeksjoner for å finne ut om vi har en svulst som utvider seg eller dens grad av utvikling. Bruk av antiprotons for behandling av kreft blir også studert.
I fremtiden kan antimateriale tjene som et lovende element i energiproduksjonen. Når materie og antimateriale tilintetgjør, etterlater de en god form for energi i form av lys. Ett gram antimateriale alene ville frigjøre en energi som tilsvarer en atombombe. Dette er helt fantastisk.
Problemet i dag med utnyttelse av antimateriale til energi er lagring. Det er noe vi er veldig langt fra å løse. Hvert gram antimateriale det ville trenge omtrent 25.000 XNUMX billioner kilowattimer energi.
Det tjener også til å forklare hvorfor vi eksisterer. I utgangspunktet, ifølge Big Bang teorien, opprinnelsen til både materie og antimateriale må ha skjedd gjennom et mønster av total symmetri. Hvis dette var slik, ville vi allerede ha forsvunnet. Derfor er det nødvendig at det må være minst 1 partikkel til for hvert antimateriale.
Jeg håper denne informasjonen har avklart tvilen din om antimateriale.