Antimatter

Tabrakan jirim sareng antimateri

Nalika anjeun ngadangu kecap antimatter Sigana mah hal anu khas dina pilem. Nanging, éta mangrupikeun hal anu nyata sareng urang bahkan ngaluarkeunana dina awak urang. Antimatter parantos penting pisan pikeun élmu sabab éta ngabantuan urang ngartos seueur aspek alam semesta, formasi sareng evolusi na. Salaku tambahan, éta ngajelaskeun seueur fénoména anu kajantenan dina kanyataan.

Naha anjeun hoyong terang naon antimateri sareng naha éta penting pisan? Di dieu urang ngajelaskeun sadayana ka anjeun.

Naon antimater

Partikel antimatter

Antimatter timbul tina salah sahiji persamaan anu hébat anu ngagaduhan basa anu ngan ukur ahli fisika sareng matematikawan anu hébat anu tiasa ngaartikeun. Persamaan ieu sigana sapertos anu lepat sareng éta, biasana, saatos seueur persamaan, normal yén aya sababaraha kasalahan. Nanging, ieu leres-leres leres pisan sareng antimatter nyata.

Mangrupikeun zat anu diwangun tina anu katelah antipartikel. Partikel ieu sami sareng anu urang terang tapi ku muatan listrik sabalikna pisan. Salaku conto, antipartikel éléktron anu muatanana négatip nyaéta positron. Mangrupikeun unsur anu sami sareng komposisi anu sami, tapi nganggo muatan positip. Ieu saderhana éta sareng saha waé anu badé langkung rumit éta salah.

Zat partikel sareng antipartikel ieu janten dua pasang. Nalika duanana tabrakan, aranjeunna silih musnahkeun sareng ngaleungit lengkep. Dina kaayaan tabrakan ieu, lampu kilat kabentuk. Partikel anu teu gaduh muatan, sapertos neutrino, dirina panginten antipartikelna nyalira.

Aya sababaraha téori anu ngémutan partikel-partikel ieu dina nami Majorana sareng éta partikel zat gelap ogé tiasa janten partikel Majorana, nyaéta anu nyebatkeun yén aranjeunna nyalira mangrupikeun antipartikel sareng partikelna dina waktos anu sami.

Persamaan Dirac

Naon antimater

Sakumaha anu parantos kami bahas, antimatter timbul tina studi matématika sareng persamaan fisik anu panjang. Fisikawan Paul Dirac, diajar sagala hal ieu dina taun 1930. Anjeunna nyobian ngahijikeun arus fisik anu paling penting dina hiji: rélativitas khusus sareng mékanika kuantum. Dua arus ieu dihijikeun dina hiji kerangka téoritis tiasa ngabantosan pamahaman alam semesta.

Dinten ieu kami terang ieu salaku persamaan Dirac. Ieu mangrupikeun persamaan anu cukup saderhana, tapi salah sahiji anu éléh sadayana élmuwan dina waktos éta. Persamaan ngaramalkeun hal anu sigana teu mungkin, partikel kalayan énergi négatip. Persamaan Dirac nyarios yén partikel tiasa ngagaduhan énergi anu langkung handap tibatan sésana. Nyaéta, aranjeunna tiasa gaduh langkung tanaga tibatan anu aranjeunna gaduh nalika aranjeunna ngalakukeun nanaon. Pernyataan ieu langkung hésé pikeun ahli fisika ngartos. Kumaha anjeun tiasa gaduh langkung énergi tibatan anjeun tanpa ngalakukeun nanaon, upami anjeun henteu ngalakukeun nanaon deui nyalira?

Tina ieu dimungkinkeun pikeun mendakan yén partikelna ngagaduhan énergi négatip. Sadaya ieu micu kanyataan dimana aya lautan partikel anu énergi négatip sareng anu teu acan kapendak ku fisika. Nalika partikel normal luncat tina tingkat énergi anu langkung handap kana tingkat anu langkung luhur, éta nyéépkeun celah dina tingkat énergi anu langkung handap. Ayeuna, upami partikelna gaduh muatan négatip, liangna tiasa ngagaduhan liang anu négatip atanapi, anu sami, muatan positip, nyaéta positron. Ieu kumaha lahir konsep antipartikel.

Dimana antimatter dipendakan?

Karakteristik antimonat

Partikel antimatter anu munggaran anu tiasa dideteksi nyaéta tina sinar kosmik nganggo ruang awan. Kaméra ieu dianggo pikeun ngadeteksi partikel. Éta ngaluarkeun gas anu terionisasi saatos partikel, janten anjeun tiasa terang jalanna. Élmuwan Carl D. Anderson sanggup ngagunakeun médan magnét sahingga, Nalika partikel ngaliwat kamar, jalurna bakal ngabengkokkeun pikeun muatan listrikna. Ku cara ieu kahontal yén partikelna angkat ka hiji sisi sareng antipartikel ka sisi anu sanés.

Teras, antiproton sareng antineutron dipanggihan sareng, ti saprak éta, pamanggihanna langkung ageung sareng ageung. Antimatter beuki dikenal. Planét urang teras-terasan dibom ku antipartikel anu mangrupikeun bagian tina sinar kosmik. Naon anu paling caket ka urang nyaéta naon anu mangaruhan urang.

Urang tiasa nyarios yén urang sorangan ngaluarkeun antimatter kusabab komposisi awak. Salaku conto, upami urang tuang cau, kusabab buruk kalium -40, bakal ngawangun positron unggal 75 menit. Ieu ngandung harti yén lamun, dina awak urang, urang mendakan kalium -40, éta bakal yén urang sorangan mangrupikeun sumber antipartikel.

Kanggo naon

Antimatter

Pasti anjeun bakal nyarios yén naon gunana pikeun terang yén aya tukang musnah. Nya, hatur nuhun ka anjeunna, urang gaduh seueur paningkatan dina bidang kadokteran. Salaku conto, éta seueur dianggo dina tomografi émisi positron. Partikel-partikel ieu biasa tiasa ngahasilkeun sababaraha gambar awak manusa dina résolusi anu luhur. Gambar-gambar ieu aya gunana pisan dina pamariksaan pikeun terang upami urang ngagaduhan tumor anu ngembang atanapi tingkat évolusi na. Pamakéan antiproton pikeun pangubaran kanker ogé diulik.

Di pikahareupeun, antimatter tiasa janten unsur anu ngajangjikeun dina produksi énergi. Nalika jirim sareng antimatter ngancurkeun, aranjeunna nyéépkeun énergi anu hadé dina bentuk cahaya. Hiji gram antimatter nyalira bakal ngaleupaskeun énergi anu sami sareng bom nuklir. Ieu lengkep Heboh.

Masalahna dinten ieu sareng garapan antimatter pikeun énergi nyaéta panyimpenan na. Éta mangrupikeun hal anu urang jauh pisan tina méréskeun. Unggal gram antimatter éta peryogi peryogi sakitar 25.000 triliun kilowatt jam tanaga.

Éta ogé ngajelaskeun naha urang aya. Mimitina, numutkeun badag Teori Bang, asal-usul duanana zat sareng antimateri kedahna lumangsung ngalangkungan pola simétri total. Upami ieu janten, urang bakal parantos ngaleungit. Ku alatan éta, perlu aya sahenteuna 1 partikel bahan pikeun unggal antimatter.

Kuring miharep inpormasi ieu netelakeun keraguan anjeun ngeunaan antimatter.


Eusi tulisan taat kana prinsip urang tina étika éditorial. Pikeun ngalaporkeun kasalahan klik di dieu.

Janten kahiji komen

Ninggalkeun koméntar anjeun

email alamat anjeun moal diterbitkeun. Widang diperlukeun téh ditandaan ku *

*

*

  1. Jawab data: Miguel Ángel Gatón
  2. Tujuan tina data: Kontrol SPAM, manajemén koméntar.
  3. Legitimasi: idin anjeun
  4. Komunikasi data: Data moal dikomunikasikan ka pihak katilu kacuali ku kawajiban hukum.
  5. Panyimpenan data: Basis data anu diayakeun ku Occentus Networks (EU)
  6. Hak: Iraha waé anjeun tiasa ngawatesan, cageur sareng mupus inpormasi anjeun.