Когато чуете думата антиматерия Изглежда нещо типично за филм. Това обаче е нещо напълно реално и дори го излъчваме в тялото си. Антиматерията стана много важна за науката, тъй като ни помага да разберем много аспекти на Вселената, нейното формиране и еволюция. Освен това обяснява много явления, които се случват в действителност.
Искате ли да знаете какво е антиматерия и защо е толкова важна? Тук ние ви обясняваме всичко.
Какво е антиматерия
Антиматерията възниква от едно от онези огромни уравнения, които имат език, който само великите физици и математици са в състояние да разгадаят. Тези уравнения изглеждат като нещо, което е грешно и че обикновено след толкова много уравнения е нормално да има някаква грешка. Въпреки това, това е напълно вярно, а антиматерията е реална.
Това е вещество, съставено от това, което е известно като античастици. Тези частици са същите като тези, които познаваме, но с напълно противоположен електрически заряд. Например, античастицата на електрон, чийто заряд е отрицателен, е позитрон. Той е равен елемент със същия състав, но с положителен заряд. Това е толкова просто и който иска да го направи по-сложен, греши.
Тези частици и античастици се разделят по двойки. Когато двамата се сблъскат, те се унищожават и изчезват напълно. В резултат на този сблъсък се образува светкавична светкавица. Частиците, които нямат заряди, като неутрино, самите те се смятат за свои собствени античастици.
Има някои теории, които мислят за тези частици под името Majorana и от това следва, че частиците на тъмната материя също могат да бъдат частици Majorana, Тоест самите те са тяхната античастица и частица едновременно. Ако искате да навлезете по-дълбоко в тази тема, можете да се консултирате с теорията за Големия взрив, която също е свързана.
Уравнението на Дирак
Както обсъждахме, антиматерията възниква от математически изследвания и дълги физически уравнения. Физикът Пол Дирак изучава всичко това през 1930 г. Той се опитва да обедини най-важните физически течения в едно: специална теория на относителността и квантова механика. Тези две течения, обединени в една теоретична рамка, биха могли значително да помогнат за разбирането на Вселената. Тази концепция е свързана с теория за Големия взрив и как възниква материята.
Днес ние знаем това като уравнението на Дирак. Това е доста просто уравнение, но по онова време то завладява всички учени. Уравнението предсказа нещо, което изглежда невъзможно, частици с отрицателна енергия. Уравненията на Дирак казват, че частиците могат да имат по-ниска енергия от тази на покой. Тоест те биха могли да имат по-малко енергия, отколкото имат, когато не правят абсолютно нищо. Това твърдение беше по-трудно за физиците за разбиране. Как можете да имате по-малко енергия от това, без да правите нищо, ако вече не правите нищо сами?
От това беше възможно да се установи, че частиците имат отрицателна енергия. Всичко това предизвика реалността, в която има море от частици с отрицателна енергия и които не бяха открити от физиката. Когато нормална частица скочи от по-ниско енергийно ниво към по-високо, тя оставя празнина в по-ниското енергийно ниво, от което е дошла. Сега, ако частицата има отрицателен заряд, дупката може да има отрицателно заредена дупка или, което е същото, положителен заряд, т.е. позитрон. Така се ражда концепцията за античастица.
Къде се намира антиматерията?
Първите частици на антиматерията, които се откриват, са тези от космическите лъчи, използващи облачна камера. Тези камери се използват за откриване на частици. Те излъчват газ, който се йонизира след преминаването на частиците, така че можете да знаете пътя, който имат. Ученият Карл Д. Андерсън успя да използва магнитно поле, така че, Когато частица премине през камерата, пътят ще се огъне за своя електрически заряд. По този начин беше постигнато, че частицата отиде от едната страна, а античастицата - от другата.
По-късно бяха открити антипротони и антинеутрони и оттогава откритията стават все по-големи и по-големи. Антиматерията става все по-известна. Нашата планета непрекъснато е бомбардирана от античастици, които са част от космическите лъчи. Това, което е най-близо до нас, е това, което ни въздейства.
Можем да кажем, че ние самите излъчваме антиматерия поради състава на тялото. Например, ако ядем банан, поради разпадането на калий -40, ще образува позитрон на всеки 75 минути. Това означава, че ако в нашето тяло открием калий -40, то ние самите сме източник на античастици.
За какво е това
Със сигурност ще кажете, че каква е ползата да знаете, че има антиматерия. Е, благодарение на нея имаме много подобрения в областта на медицината. Например, широко се използва в позитронно-емисионна томография. Тези частици се използват за създаване на изображения с висока разделителна способност на човешкото тяло. Тези изображения са много полезни при инспекции, за да знаем дали имаме тумор, който се разширява или степента му на еволюция. Използването на антипротони за лечение на рак също се проучва, което е свързано с Кардашев мащаб и технологично развитие в медицината.
В бъдеще антиматерията може да служи като обещаващ елемент в производството на енергия. Когато материята и антиматерията се унищожат, те оставят добра форма на енергия под формата на светлина. Само един грам антиматерия би освободил енергия, еквивалентна на ядрена бомба. Това е напълно страхотно.
Днес проблемът с експлоатацията на антиматерията за енергия е нейното съхранение. Това е нещо, което сме много далеч от решаването. Всеки грам антиматерия ще са му необходими около 25.000 XNUMX трилиона киловатчаса енергия.
Той също така обяснява защо съществуваме. Първоначално, според теорията за Големия взрив, произходът на материята и антиматерията трябва да е възникнал чрез модел на пълна симетрия. Ако беше така, досега щяхме да сме изчезнали. Следователно е необходимо да има поне още 1 частица материя за всяка антиматерия.
Надявам се тази информация да е изяснила съмненията ви относно антиматерията.