Az antianyag, fogalmak és kategóriák

Antianyag álló anyag atomok, amelyek magjában a negatív elektromos töltés, és vannak körülvéve pozitron - elektron pozitív elektromos töltéssel. A közönséges anyag, amely be van építve a világ körülöttünk, pozitív töltésű atommag körül negatív töltésű elektronok. Rendes számít, hogy megkülönböztessék a antianyag, néha koynoveschestvom (a görög koynos -. Organikus). Azonban az orosz irodalom, ezt a kifejezést nem használják gyakorlatilag. Hangsúlyozni kell, hogy a „antianyag” nem egészen pontos, mivel antianyag - ugyanazt az anyagot, változatos. Az antianyag ugyanolyan tehetetlenségi jellemzői és teremt az azonos gravitációs a szokásos anyag.

Apropó anyag és antianyag, logikus kezdeni elemi (szubatomi) részecskéket. Minden egyes elemi részecske felel antirészecske; mindkettő közel azonos jellemzőkkel, azt leszámítva, hogy ellentétes elektromos töltés. (Ha a részecske semleges, a antirészecskéje és semleges, de ezek különbözhetnek más jellemzők Néhány esetben, a részecske és antirészecskéje azonosak egymással ..) Így, az elektron - negatív töltésű részecskék - megfelel egy pozitron és proton antirészecskéje pozitív töltés egy negatív töltésű antiproton. A pozitron-ben fedezték fel 1932-ben, és egy antiproton - 1955-ben; ez volt az első nyílt antirészecskéi. A létezése antirészecskéi jósolta 1928 alapján a kvantummechanika, a brit fizikus Paul Dirac.

Az ütközés egy elektron és egy pozitron a megsemmisülés, azaz mindkét részecske eltűnnek, a ütközési pont a két Kiadott gamma kvantum. Ha ütköző részecskék mozognak kis sebességgel, az energia az egyes gamma-0,51 MeV. Ez az energia a „nyugalmi energiája” elektron, vagy annak nyugalmi tömege, egységekben kifejezett energiát. Ha az ütköző részecskék nagy sebességgel mozgó, gamma-energia sokkal miatt kinetikus energia. A megsemmisülés történik az ütközés egy proton és egy antiproton, de a folyamat megy végbe ebben az esetben sokkal bonyolultabb. Intermedierként interakció számát született rövid életű részecskék; Azonban, miután néhány mikroszekundum a reakció végtermékei maradnak neutrínók, gamma-sugarak, és egy kis számú elektron-pozitron pár termelés. Ezek a párok végül megsemmisíteni, ami további gamma-sugárzás. A megsemmisülés történik ütközés antineutron egy neutron vagy a proton.

Amint van egy antirészecskéje, felmerül a kérdés, hogy a forma antirészecskéi antinucleus. Magok közönséges anyag atomok állnak protonok és a neutronok. A legegyszerűbb mag a mag a közönséges hidrogén izotóp 1H; ez jelenti a eltolódásával. 2H deutérium álló egy protont és egy neutron; azt nevezzük deuteront. Egy másik példa egy egyszerű kernel - 3He mag, amely két proton és egy neutron. Antideuteron, amelyet egy antiproton és antineutron kaptuk a laboratóriumban 1966; core anti-3He, amely két antiproton és egy antineutron, először elő 1970-ben.

A modern elemi részecske fizika, jelenlétében megfelelő technikai eszközök nyerhető antinucleus minden hagyományos magok. Ha ezek antinucleus körül egy megfelelő számú pozitronokat, alkotnak anti-atomok. Antiatoms lenne rendelkeznie szinte pontosan ugyanolyan tulajdonságokkal, mint a hagyományos atom; ők álló molekulával, és ezek képezhetik szilárd anyagok, folyadékok és gázok, beleértve a szerves anyag. Például két és egy mag antiproton antikisloroda nyolc pozitronokat képezheti antivody molekula hasonló a normál víz H2O, minden molekulája, amely két proton hidrogén atommagok, atommag és egy oxigén nyolc elektronokat. Modern elemi részecske elmélet azt jósolják, hogy antivoda megfagy 0 ° C-on forró, 100 ° C-on, és más módon viselkednek, mint a normál víz. Folytatva ezt az érvelést, arra lehet következtetni, hogy a felépített anti-világ antianyag lenne nagyon hasonlít a hétköznapi világ körülöttünk. Ez a kimenet szolgál kiindulópontként szimmetrikus univerzum elmélet azon a feltételezésen alapul, hogy a világegyetem azonos mennyiségű normál anyag és antianyag. Élünk a része, amely a közönséges anyag.

Ha érintkezésbe két ugyanabból a darab anyagból az ellentétes típusú, lesz egy pozitronannihiláció az elektronok és a magok antinuclei. Ebben az esetben minden gamma-sugarak, amelyek megjelenése meg tudja ítélni, hogy mi történik. Mivel a Föld definíció szerint áll közönséges anyag, nincs említésre méltó mennyiségű antianyagot, kivéve a gyér számú antirészecskéi termelt nagy gyorsítók és a kozmikus sugárzás. Ugyanez vonatkozik az egész Naprendszerben.

Megfigyelések azt mutatják, hogy csak korlátozott számú gamma-sugarak belül jelentkezik a Galaxy. Ennélfogva számos kutató következtetéseket levonni hiányában benne méltó mennyiségű antianyag. De ez a következtetés nem vitathatatlan. Jelenleg nincs mód annak meghatározására, például az, hogy ez áll a legközelebbi csillag anyag vagy antianyag; Csillagok antianyag bocsát ki, pontosan ugyanazt a spektrumot, mint a hagyományos csillag. Továbbá, lehetséges, hogy a kis sűrűségű anyag, amely kitölti a teret a csillag körül, és az azzal azonos anyag a csillag maga, elválasztott területek tele az ellentétes típusú anyag - nagyon finom magas hőmérsékletű „Leidenfrost rétegeket.” Így az egyik is beszélhetünk az „méhsejt” struktúra és intergalaktikus csillagközi teret, amelyben minden cella egy anyag vagy antianyag. Ezt a feltételezést támasztja alá a legújabb tanulmányok azt mutatják, hogy a magnetoszféra és heliosphere (a bolygóközi tér) van egy sejt szerkezetet. Sejteket különböző mágnesezettség és néha még a különböző hőmérséklet és sűrűség elválasztva egy nagyon vékony aktuális hüvely. Ebből következik az a paradox következtetésre jutott, hogy ezek a megfigyelések nem mondanak ellent a létezését antianyag, még a mi galaxisunk.

Ha korábban nem volt meggyőző érvek mellett létezését antianyag, de most sikerét röntgen- és gamma-sugár csillagászat megváltozott helyzetben. A megfigyelt jelenség, amely az óriási és gyakran rendkívül kiszámíthatatlan energia felszabadulással jár. Valószínűleg a forrása ennek az energiának volt megsemmisülés.

Svéd fizikus O.Kleyn fejlett kozmológiai elmélet azon a feltételezésen alapul közötti szimmetriát anyag és az antianyag, és arra a következtetésre jutott, hogy a megsemmisülés folyamatok játszanak meghatározó szerepet a kialakulását és fejlődését a világegyetem szerkezetét galaxisok.

Ez egyre nyilvánvalóbb, hogy a fő alternatívája az elméletét - az elmélet a „Big Bang” - komolyan ellent a megfigyeléses és központi helyet megoldásában kozmológiai a közeljövőben, valószínűleg, hogy a „szimmetrikus kozmológia.”

„A világ körülöttünk” használt anyagok enciklopédia.

S. Weinberg, az első három percben. M. 1981

J. Silk. Big Bang. M. 1982

Davis P. Szuperhatalom; keresni egyesített elmélet a természet. M. 1989.