När du hör ordet antimateria Det verkar som något typiskt för en film. Det är dock något som är riktigt och vi släpper ut det till och med i vår kropp. Antimaterie har blivit mycket viktigt för vetenskapen eftersom det hjälper oss att förstå många aspekter av universum, dess bildande och utveckling. Dessutom förklarar det många fenomen som äger rum i verkligheten.
Vill du veta vad antimateria är och varför är det så viktigt? Här förklarar vi allt för dig.
Vad är antimateria
Antimaterie härrör från en av de enorma ekvationerna som har ett språk som bara stora fysiker och matematiker kan dechiffrera. Dessa ekvationer verkar som något som är fel och att det normalt, efter så många ekvationer, är normalt att det finns något fel. Ändå, detta är helt sant och antimaterie är verkligt.
Det är ett ämne som består av så kallade antipartiklar. Dessa partiklar är desamma som de vi känner men med den helt motsatta elektriska laddningen. Till exempel, antipartikeln till en elektron vars laddning är negativ är en positron. Det är ett lika element med samma komposition, men med en positiv laddning. Det här är så enkelt och den som vill göra det mer komplicerat har fel.
Dessa partiklar och antipartikulära ämnen går i par. När de två kolliderar förintar de varandra och försvinner helt. Under resultatet av denna kollision bildas en blixt. Partiklar som inte har laddningar, såsom neutriner, anses själva vara deras egna antipartiklar.
Det finns några teorier som tänker på dessa partiklar under namnet Majorana och det följer att de mörka materiens partiklar också kan vara Majorana-partiklar, det vill säga att de själva är dess antipartiklar och partiklar samtidigt.
Diracs ekvation
Som vi har diskuterat uppstår antimaterie från matematiska studier och långa fysiska ekvationer. Fysikern Paul Dirac studerade allt detta 1930. Han försökte förena de viktigaste fysiska strömmarna i en: special relativitet och kvantmekanik. Dessa två strömmar som förenats i en enda teoretisk ram kan hjälpa till att förstå universum.
Idag vet vi detta som Dirac-ekvationen. Detta är en ganska enkel ekvation, men en som överväldigade alla forskare vid den tiden. Ekvationen förutspådde något som verkar omöjligt, partiklar med negativ energi. Diracs ekvationer sa att partiklar kunde ha lägre energi än vila. Det vill säga, de kunde ha mindre energi än de har när de gör absolut ingenting. Detta uttalande var svårare för fysiker att förstå. Hur kan du ha mindre energi än du har utan att göra någonting, om du inte längre gör något själv?
Från detta var det möjligt att ta reda på att partiklarna hade negativ energi. Allt detta utlöste verkligheten där det finns ett hav av partiklar som har negativ energi och som inte hade upptäckts av fysiken. När en normal partikel hoppar från en lägre energinivå till en högre, lämnar den ett gap i den lägre energinivån den kom ifrån. Om partikeln nu har en negativ laddning kan hålet ha ett negativt laddat hål eller, vad är detsamma, en positiv laddning, det vill säga en positron. Så här föddes begreppet antipartiklar.
Var finns antimateria?
De första antimateriepartiklarna som detekterades var de från kosmiska strålar som använde en molnkammare. Dessa kameror används för att upptäcka partiklar, de avger en gas som joniseras efter passage av partiklar, så att du kan känna till vägen de har. Forskaren Carl D. Anderson kunde använda ett magnetfält så att, När en partikel passerar genom kammaren kommer banan att böjas för sin elektriska laddning. På detta sätt uppnåddes det att partikeln gick till ena sidan och antipartikeln till den andra.
Senare upptäcktes antiprotoner och antineutroner och sedan dess har upptäckterna varit större och större. Antimaterie blir bättre känd. Vår planet bombas ständigt med antipartiklar som ingår i kosmiska strålar. Det som är närmast oss är vad som påverkar oss.
Vi kan säga att vi själva avger antimateria på grund av kroppens sammansättning. Om vi till exempel äter en banan på grund av kaliumförfallet -40, bildar en positron var 75: e minut. Detta innebär att om vi i vår kropp hittar kalium -40, kommer det att vara att vi själva är en källa till antipartiklar.
Vad är det för
Visst kommer du att säga att vad är nyttan av att veta att det finns antimateria. Tack vare henne har vi många förbättringar inom medicinområdet. Till exempel, det används i stor utsträckning i positronemissionstomografi. Dessa partiklar används för att kunna producera några bilder av människokroppen med hög upplösning. Dessa bilder är mycket användbara vid inspektioner för att veta om vi har en tumör som expanderar eller dess grad av utveckling. Användningen av antiprotons för behandling av cancer studeras också.
I framtiden kan antimateria fungera som ett lovande element i energiproduktionen. När materia och antimateria förintar lämnar de en bra form av energi i form av ljus. Ett gram antimateria ensam skulle frigöra en energi motsvarande en kärnbomb. Det här är helt fantastiskt.
Problemet idag med utnyttjandet av antimateria för energi är dess lagring. Det är något som vi är väldigt långt ifrån att lösa. Varje gram antimateria det skulle behöva cirka 25.000 XNUMX biljoner kilowattimmar energi.
Det tjänar också till att förklara varför vi finns. Ursprungligen enligt Big Bang teorinmåste ursprunget till både materia och antimaterie ha skett genom ett mönster av total symmetri. Om detta vore så hade vi redan försvunnit. Därför är det nödvändigt att det måste finnas minst 1 partikel till för varje antimateria.
Jag hoppas att denna information har förtydligat dina tvivel om antimateria.