ปฏิสสาร

การชนกันของสสารและปฏิสสาร

เมื่อคุณได้ยินคำ ปฏิสสาร ดูเหมือนเป็นเรื่องปกติของภาพยนตร์ อย่างไรก็ตามมันเป็นเรื่องจริงทั้งหมดและเรายังปล่อยมันออกมาในร่างกายของเราด้วย ปฏิสสารมีความสำคัญต่อวิทยาศาสตร์มากเนื่องจากช่วยให้เราเข้าใจหลาย ๆ ด้านของจักรวาลการก่อตัวและวิวัฒนาการ นอกจากนี้ยังอธิบายปรากฏการณ์หลายอย่างที่เกิดขึ้นในความเป็นจริง

คุณอยากรู้ไหมว่าปฏิสสารคืออะไรและเหตุใดจึงสำคัญ ที่นี่เราอธิบายทุกอย่างให้คุณ

ปฏิสสารคืออะไร

อนุภาคปฏิสสาร

ปฏิสสารเกิดจากหนึ่งในสมการขนาดมหึมาที่มีภาษาที่มีเพียงนักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์ชั้นยอดเท่านั้นที่สามารถถอดรหัสได้ สมการเหล่านี้ดูเหมือนมีบางอย่างผิดปกติและโดยปกติหลังจากมีสมการจำนวนมากจึงเป็นเรื่องปกติที่จะมีข้อผิดพลาดบางอย่าง อย่างไรก็ตาม นี่เป็นความจริงโดยสิ้นเชิงและปฏิสสารเป็นของจริง

เป็นสารที่ประกอบด้วยสิ่งที่เรียกว่าแอนตี้พาร์ติเคิล อนุภาคเหล่านี้เหมือนกับอนุภาคที่เรารู้จัก แต่มีประจุไฟฟ้าตรงกันข้ามโดยสิ้นเชิง ตัวอย่างเช่น, แอนติบอดีของอิเล็กตรอนที่มีประจุลบคือโพซิตรอน. มันเป็นองค์ประกอบที่เท่ากันโดยมีองค์ประกอบเดียวกัน แต่มีประจุบวก นี่เป็นเรื่องง่ายและใครก็ตามที่ต้องการทำให้ซับซ้อนมากขึ้นถือว่าผิด

อนุภาคและสารต่อต้านอนุภาคเหล่านี้เข้าคู่กัน เมื่อทั้งสองปะทะกันพวกเขาทำลายล้างซึ่งกันและกันและหายไปอย่างสมบูรณ์ ภายใต้ผลของการชนกันนี้จะเกิดแสงวาบขึ้น อนุภาคที่ไม่มีประจุเช่นนิวตริโนคิดว่าเป็นแอนตี้พาร์ติเคิลของตัวเอง

มีทฤษฎีบางอย่างที่คิดว่าอนุภาคเหล่านี้ภายใต้ชื่อของ Majorana และตามมาว่าอนุภาคสสารมืดอาจเป็นอนุภาค Majorana กล่าวคือพวกมันเองก็เป็นแอนตี้พาร์ติเคิลและอนุภาคในเวลาเดียวกัน

สมการของ Dirac

ปฏิสสารคืออะไร

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วปฏิสสารเกิดจากการศึกษาทางคณิตศาสตร์และสมการทางกายภาพแบบยาว นักฟิสิกส์ Paul Dirac ได้ศึกษาทั้งหมดนี้ในปี 1930 เขาพยายามรวมกระแสทางกายภาพที่สำคัญที่สุดไว้ในหนึ่งเดียวนั่นคือทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษและกลศาสตร์ควอนตัม กระแสทั้งสองนี้รวมกันเป็นกรอบทฤษฎีเดียวสามารถช่วยให้เข้าใจจักรวาลได้อย่างมาก

วันนี้เรารู้ว่านี่คือสมการ Dirac นี่เป็นสมการที่ค่อนข้างง่าย แต่เป็นสมการที่ครอบงำนักวิทยาศาสตร์ทุกคนในเวลานั้น สมการทำนายสิ่งที่ดูเหมือนจะเป็นไปไม่ได้คืออนุภาคที่มีพลังงานลบ สมการของ Dirac กล่าวว่าอนุภาคอาจมีพลังงานต่ำกว่าส่วนที่เหลือ นั่นคือพวกเขาอาจมีพลังงานน้อยกว่าที่มีเมื่อพวกเขาไม่ได้ทำอะไรเลย. คำพูดนี้ยากกว่าสำหรับนักฟิสิกส์ที่จะเข้าใจ คุณจะมีพลังงานน้อยกว่าที่คุณมีโดยไม่ต้องทำอะไรได้อย่างไรถ้าคุณไม่ได้ทำอะไรด้วยตัวเองอีกต่อไป?

จากสิ่งนี้เป็นไปได้ที่จะพบว่าอนุภาคมีพลังงานลบ ทั้งหมดนี้กระตุ้นให้เกิดความเป็นจริงที่มีทะเลอนุภาคที่มีพลังงานเชิงลบและฟิสิกส์ยังไม่ได้ค้นพบ เมื่ออนุภาคธรรมดากระโดดจากระดับพลังงานที่ต่ำกว่าไปยังระดับที่สูงกว่าจะทำให้เกิดช่องว่างในระดับพลังงานที่ต่ำกว่าที่มาจาก ทีนี้ถ้าอนุภาคนั้นมีประจุลบหลุมนั้นอาจมีรูที่มีประจุลบหรืออะไรที่เหมือนกันคือประจุบวกนั่นคือโพซิตรอน นี่คือแนวคิดของแอนตี้พาร์ติเคิลถือกำเนิดขึ้น

ปฏิสสารอยู่ที่ไหน?

ลักษณะของปฏิสสาร

อนุภาคปฏิสสารตัวแรกที่ตรวจพบคืออนุภาคจากรังสีคอสมิกโดยใช้ห้องเมฆ กล้องเหล่านี้ใช้ในการตรวจจับอนุภาคพวกมันปล่อยก๊าซที่แตกตัวเป็นไอออนหลังจากผ่านอนุภาคดังนั้นคุณจึงสามารถรู้เส้นทางที่พวกมันมี นักวิทยาศาสตร์คาร์ลดี. แอนเดอร์สันสามารถใช้สนามแม่เหล็กเพื่อที่ เมื่ออนุภาคผ่านห้องนั้นเส้นทางจะโค้งงอเพื่อรับประจุไฟฟ้า ด้วยวิธีนี้มันสามารถทำได้ที่อนุภาคไปด้านหนึ่งและต่อต้านอนุภาคไปอีกด้านหนึ่ง

ต่อมามีการค้นพบแอนติโปรตรอนและแอนไทนิวตรอนและตั้งแต่นั้นมาการค้นพบก็ยิ่งใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ ปฏิสสารเป็นที่รู้จักมากขึ้นเรื่อย ๆ โลกของเราถูกถล่มด้วยแอนตี้พาร์ทิเคิลที่เป็นส่วนหนึ่งของรังสีคอสมิกอยู่ตลอดเวลา สิ่งที่ใกล้ตัวเราที่สุดคือสิ่งที่ส่งผลกระทบต่อเรา

เราสามารถพูดได้ว่าตัวเราเองปล่อยปฏิสสารเนื่องจากองค์ประกอบของร่างกาย ตัวอย่างเช่นถ้าเรากินกล้วยเนื่องจากการสลายตัวของโพแทสเซียม -40 จะสร้างโพซิตรอนทุกๆ 75 นาที. นั่นหมายความว่าถ้าในร่างกายของเราเราพบโพแทสเซียม -40 แสดงว่าเราเองก็เป็นแหล่งของแอนตี้พาร์ทิเคิล

มีไว้เพื่ออะไร

ปฏิสสาร

แน่นอนคุณจะบอกว่าอะไรคือการใช้การรู้ว่ามีปฏิสสาร ขอบคุณเธอเรามีการปรับปรุงมากมายในด้านการแพทย์ ตัวอย่างเช่น, มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจเอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอน อนุภาคเหล่านี้ใช้เพื่อสร้างภาพร่างกายมนุษย์ที่มีความละเอียดสูง ภาพเหล่านี้มีประโยชน์มากในการตรวจเพื่อให้ทราบว่าเรามีเนื้องอกที่กำลังขยายตัวหรือระดับวิวัฒนาการ นอกจากนี้ยังมีการศึกษาการใช้แอนติโปรตอนในการรักษามะเร็ง

ในอนาคตปฏิสสารสามารถใช้เป็นองค์ประกอบที่มีแนวโน้มในการผลิตพลังงาน เมื่อสสารและปฏิสสารทำลายล้างพวกมันจะทิ้งรูปแบบพลังงานที่ดีไว้ในรูปของแสง ปฏิสสารเพียงหนึ่งกรัมจะปล่อยพลังงานเทียบเท่ากับระเบิดนิวเคลียร์ นี่ยอดเยี่ยมมาก

ปัญหาในปัจจุบันเกี่ยวกับการใช้ประโยชน์จากปฏิสสารเพื่อเป็นพลังงานคือการกักเก็บ เป็นสิ่งที่เราห่างไกลจากการแก้ไขมาก ปฏิสสารทุกกรัม ต้องใช้พลังงานประมาณ 25.000 ล้านล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง

นอกจากนี้ยังทำหน้าที่อธิบายว่าทำไมเราจึงมีอยู่ ในเบื้องต้นตาม ทฤษฎีบิกแบงต้นกำเนิดของทั้งสสารและปฏิสสารต้องเกิดขึ้นผ่านรูปแบบของสมมาตรทั้งหมด ถ้าเป็นเช่นนั้นเราคงจะหายไปแล้ว ดังนั้นจึงจำเป็นที่จะต้องมีอนุภาคของสสารเพิ่มขึ้นอย่างน้อย 1 อนุภาคต่อปฏิสสารแต่ละตัว

ฉันหวังว่าข้อมูลนี้จะช่วยชี้แจงข้อสงสัยของคุณเกี่ยวกับปฏิสสาร


เป็นคนแรกที่จะแสดงความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็นของคุณ

อีเมล์ของคุณจะไม่ถูกเผยแพร่ ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมายด้วย *

*

*

  1. ผู้รับผิดชอบข้อมูล: Miguel ÁngelGatón
  2. วัตถุประสงค์ของข้อมูล: ควบคุมสแปมการจัดการความคิดเห็น
  3. ถูกต้องตามกฎหมาย: ความยินยอมของคุณ
  4. การสื่อสารข้อมูล: ข้อมูลจะไม่ถูกสื่อสารไปยังบุคคลที่สามยกเว้นตามข้อผูกพันทางกฎหมาย
  5. การจัดเก็บข้อมูล: ฐานข้อมูลที่โฮสต์โดย Occentus Networks (EU)
  6. สิทธิ์: คุณสามารถ จำกัด กู้คืนและลบข้อมูลของคุณได้ตลอดเวลา