Kad čujete riječ antimaterija Čini se kao nešto tipično za film. Međutim, to je nešto potpuno stvarno i mi ga čak emitiramo u svom tijelu. Antimaterija je postala vrlo važna za nauku jer nam pomaže da razumijemo mnoge aspekte svemira, njegovu formaciju i evoluciju. Pored toga, objašnjava mnoge pojave koje se događaju u stvarnosti.
Želite li znati što je antimaterija i zašto je to tako važno? Ovdje vam sve objašnjavamo.
Šta je antimaterija
Antimaterija proizlazi iz jedne od onih ogromnih jednadžbi koje imaju jezik koji samo veliki fizičari i matematičari mogu dešifrirati. Te se jednadžbe čine kao nešto što nije u redu i što je, normalno, nakon toliko jednadžbi, normalno da postoji neka greška. Ipak, ovo je potpuno tačno, a antimaterija je stvarna.
To je tvar koja se sastoji od onoga što je poznato kao antičestice. Te su čestice iste kao i one koje poznajemo, ali s potpuno suprotnim električnim nabojem. Na primjer, antičestica elektrona čiji je naboj negativan je pozitron. To je jednak element s istim sastavom, ali s pozitivnim nabojem. Ovo je tako jednostavno, a tko želi to zakomplicirati, griješi.
Te čestice i supstance čestica idu u parove. Kada se njih dvoje sudare, međusobno se uništavaju i potpuno nestaju. Kao rezultat ovog sudara nastaje bljesak svjetlosti. Smatra se da su čestice koje nemaju naboje, poput neutrina, vlastite antičestice.
Postoje neke teorije koje o tim česticama razmišljaju pod imenom Majorana i iz toga proizlazi da bi i čestice tamne materije mogle biti čestice Majorane, To znači da su oni sami njihova antičestica i čestica u isto vrijeme. Ako želite dublje ući u ovu temu, možete konsultovati teoriju Velikog praska, koja je također povezana.
Dirac-ova jednadžba
Kao što smo razgovarali, antimaterija proizlazi iz matematičkih studija i dugih fizičkih jednadžbi. Fizičar Paul Dirac proučavao je sve ovo 1930. godine. Pokušao je objediniti najvažnije fizičke struje u jednu: posebnu relativnost i kvantnu mehaniku. Ove dvije struje ujedinjene u jedan teorijski okvir mogle bi uvelike pomoći razumijevanju svemira. Ovaj koncept je povezan sa teorija velikog praska i kako materija nastaje.
Danas to znamo kao Diracovu jednačinu. To je prilično jednostavna jednačina, ali je u to vrijeme preplavila sve naučnike. Jednačina je predvidjela nešto što izgleda nemoguće, čestice sa negativnom energijom. Diracove jednačine govore da čestice mogu imati nižu energiju od energije mirovanja. Odnosno, mogli bi imati manje energije nego što imaju kad ne rade apsolutno ništa. Ovu izjavu fizičari su teže razumjeli. Kako možete imati manje energije nego što radite, a da ništa ne radite, ako više ništa ne radite sami?
Iz ovoga je bilo moguće saznati da čestice imaju negativnu energiju. Sve je to pokrenulo stvarnost u kojoj postoji more čestica koje imaju negativnu energiju i koje fizika nije otkrila. Kad normalna čestica skoči s nižeg energetskog na viši nivo, ostavlja prazninu na nižem energetskom nivou iz kojeg je potekla. Sada, ako čestica ima negativan naboj, rupa može imati negativno nabijenu rupu ili, što je isto, pozitivan naboj, odnosno pozitron. Tako je rođen koncept antičestica.
Gdje se nalazi antimaterija?
Prve čestice antimaterije koje su otkrivene bile su one iz kosmičkih zraka koje koriste komoru za oblake. Ove kamere koriste se za otkrivanje čestica. Oni emitiraju plin koji se ionizira nakon prolaska čestica, tako da možete znati put koji imaju. Naučnik Carl D. Anderson bio je u mogućnosti da koristi magnetno polje tako da, Kad čestica prođe kroz komoru, put će se saviti radi svog električnog naboja. Na taj je način postignuto da čestica prelazi na jednu, a antičestica na drugu stranu.
Kasnije su otkriveni antiprotoni i antineutroni i od tada su otkrića postajala sve veća i veća. Antimaterija postaje sve poznatija. Naša planeta je stalno bombardirana antičesticama koje su dio kosmičkih zraka. Ono što nam je najbliže je ono što utiče na nas.
Možemo reći da sami emitiramo antimateriju zbog sastava tijela. Na primjer, ako pojedemo bananu, zbog raspadanja kalijuma -40, formiraće pozitron svakih 75 minuta. To znači da ako u našem tijelu pronađemo kalij -40, to će biti i sami izvor antičestica.
Čemu služi
Sigurno ćete reći da je kakva korist od saznanja da postoji antimaterija. Pa, zahvaljujući njoj imamo mnoga poboljšanja na polju medicine. Na primjer, široko se koristi u pozitronskoj emisionoj tomografiji. Ove čestice se koriste za proizvodnju nekih slika ljudskog tijela visoke rezolucije. Ove slike su vrlo korisne u inspekcijama kako bismo znali da li imamo tumor koji se širi ili njegov stupanj evolucije. Proučava se i upotreba antiprotona u liječenju karcinoma, što je povezano sa Kardaševa skala i tehnološki razvoj u medicini.
U budućnosti bi antimaterija mogla poslužiti kao obećavajući element u proizvodnji energije. Kada se materija i antimaterija unište, oni ostavljaju dobar oblik energije u obliku svjetlosti. Samo jedan gram antimaterije oslobodio bi energiju ekvivalentnu nuklearnoj bombi. Ovo je potpuno strašno.
Danas je problem eksploatacije antimaterije za energiju njeno skladištenje. To je nešto što smo jako daleko od rješavanja. Svaki gram antimaterije trebalo bi mu oko 25.000 XNUMX biliona kilovat sati energije.
Takođe služi da objasnimo zašto postojimo. U početku, prema teoriji Velikog praska, porijeklo materije i antimaterije moralo se dogoditi kroz obrazac potpune simetrije. Da je tako, do sada bismo nestali. Stoga je neophodno da za svaku antimateriju mora postojati još najmanje 1 čestica materije.
Nadam se da su vam ove informacije razjasnile vaše sumnje u vezi s antimaterijom.