Când auzi cuvântul antimaterie Pare ceva tipic unui film. Cu toate acestea, este ceva total real și chiar îl emitem în corpul nostru. Antimateria a devenit foarte importantă pentru știință, deoarece ne ajută să înțelegem multe aspecte ale universului, formarea și evoluția acestuia. În plus, explică multe fenomene care au loc în realitate.
Vrei să știi ce este antimateria și de ce este atât de important? Aici îți explicăm totul.
Ce este antimateria
Antimateria apare dintr-una dintre acele ecuații enorme care au un limbaj pe care doar marii fizicieni și matematicieni sunt capabili să-l descifreze. Aceste ecuații par a fi ceva greșit și că, în mod normal, după atâtea ecuații, este normal să existe o anumită eroare. In orice caz, acest lucru este total adevărat și antimateria este reală.
Este o substanță formată din ceea ce este cunoscut sub numele de antiparticule. Aceste particule sunt aceleași cu cele pe care le cunoaștem, dar cu sarcina electrică total opusă. De exemplu, antiparticula unui electron a cărui sarcină este negativă este un pozitron. Este un element egal cu aceeași compoziție, dar cu o sarcină pozitivă. Acest lucru este atât de simplu și cine vrea să o facă mai complicată greșește.
Aceste substanțe sub formă de particule și antiparticule merg în perechi. Când cei doi se ciocnesc, se anihilează reciproc și dispar complet. În urma acestei coliziuni, se formează un fulger de lumină. Se consideră că particulele care nu au sarcini, cum ar fi neutrinii, sunt propriile lor antiparticule.
Există unele teorii care se gândesc la aceste particule sub numele de Majorana și rezultă că particulele de materie întunecată ar putea fi și particule de Majorana, adică ei înșiși sunt antiparticulele și particulele sale în același timp.
Ecuația lui Dirac
După cum am discutat, antimateria apare din studii matematice și ecuații fizice lungi. Fizicianul Paul Dirac, a studiat toate acestea în 1930. A încercat să unifice cele mai importante curenți fizici într-unul: relativitatea specială și mecanica cuantică. Aceste două curente unite într-un singur cadru teoretic ar putea ajuta foarte mult la înțelegerea universului.
Astăzi știm acest lucru ca fiind ecuația Dirac. Aceasta este o ecuație destul de simplă, dar care a copleșit toți oamenii de știință de la acea vreme. Ecuația a prezis ceva care pare imposibil, particule cu energie negativă. Ecuațiile lui Dirac spuneau că particulele ar putea avea o energie mai mică decât odihna. Adică, ar putea avea mai puțină energie decât au atunci când nu fac absolut nimic. Această afirmație a fost mai greu de înțeles de către fizicieni. Cum poți avea mai puțină energie decât ai fără să faci nimic, dacă nu mai faci nimic de unul singur?
Din aceasta a fost posibil să aflăm că particulele aveau energie negativă. Toate acestea au declanșat realitatea în care există o mare de particule care au energie negativă și care nu a fost descoperită de fizică. Când o particulă normală sare de la un nivel inferior de energie la unul mai ridicat, lasă un decalaj în nivelul inferior de energie din care a provenit. Acum, dacă particula are o sarcină negativă, gaura poate avea o gaură încărcată negativ sau, ceea ce este același lucru, o sarcină pozitivă, adică un pozitron. Așa s-a născut conceptul de antiparticule.
Unde se găsește antimateria?
Primele particule de antimaterie care au fost detectate au fost cele din razele cosmice care folosesc o cameră de nor. Aceste camere sunt folosite pentru a detecta particulele și emit un gaz care se ionizează după trecerea particulelor, astfel încât să puteți cunoaște calea pe care o au. Oamenii de știință Carl D. Anderson au putut folosi un câmp magnetic astfel încât, Când o particulă trece prin cameră, calea se va îndoi pentru încărcarea electrică. În acest fel s-a realizat ca particula să meargă pe o parte și antiparticula pe cealaltă.
Ulterior, au fost descoperite antiprotoni și antineutroni și, de atunci, descoperirile au fost din ce în ce mai mari. Antimateria devine din ce în ce mai cunoscută. Planeta noastră este constant bombardată cu antiparticule care fac parte din razele cosmice. Ceea ce ne este cel mai aproape este ceea ce ne afectează.
Putem spune că noi înșine emitem antimaterie datorită compoziției corpului. De exemplu, dacă mâncăm o banană, din cauza degradării potasiului -40, va forma un pozitron la fiecare 75 de minute. Aceasta înseamnă că, dacă găsim potasiu -40 în corpul nostru, vom fi noi înșine o sursă de antiparticule.
Pentru ce este
Cu siguranță veți spune că la ce folosește să știți că există antimaterie. Ei bine, datorită ei, avem multe îmbunătățiri în domeniul medicinei. De exemplu, este utilizat pe scară largă în tomografia cu emisie de pozitroni. Aceste particule sunt folosite pentru a putea produce unele imagini ale corpului uman la o rezoluție înaltă. Aceste imagini sunt foarte utile în inspecții pentru a afla dacă avem o tumoare care se extinde sau gradul său de evoluție. Se studiază și utilizarea antiprotonilor pentru tratamentul cancerelor.
În viitor, antimateria ar putea servi drept element promițător în producția de energie. Când materia și antimateria anihilează, ele lasă o formă bună de energie sub formă de lumină. Un singur gram de antimaterie ar elibera o energie echivalentă cu o bombă nucleară. Acest lucru este complet minunat.
Problema de astăzi cu exploatarea antimateriei pentru energie este stocarea acesteia. Este ceva ce suntem foarte departe de a rezolva. Fiecare gram de antimaterie ar avea nevoie de aproximativ 25.000 de trilioane de kilowatti oră de energie.
De asemenea, servește pentru a explica de ce existăm. Inițial, conform Teoria Big Bang, originile atât ale materiei cât și ale antimateriei trebuie să se fi produs printr-un model de simetrie totală. Dacă ar fi așa, am fi dispărut deja. Prin urmare, este necesar să existe încă cel puțin o particulă de materie pentru fiecare antimaterie.
Sper că aceste informații v-au clarificat îndoielile cu privire la antimaterie.