SMELIG SMELIG
1116
BLOG

Kto ukradł antymaterię.

SMELIG SMELIG Nauka Obserwuj temat Obserwuj notkę 24

Pierwszy raz świat usłyszał o antymaterii pod koniec lat dwudziestych dwudziestego wieku. Wtedy to właśnie amerykański teoretyk Paul Dirac przedstawił światu swoje słynne równanie, z którego wynikało, że oprócz zwykłego elektronu o ładunku ujemnym, powinna istnieć także jakaś nieznana dotąd cząstka identyczna jak elektron, ale o przeciwnym znaku, czyli dodatnia. Nazwano ją pozytonem. W równaniu Diraca występuje bowiem człon, który zawiera pierwiastek, a wynik każdego pierwiastkowania ma dwa rozwiązania. Jedno dodatnie i drugie takie samo ujemne. Równanie to stwierdzało jedynie fakt, że taka cząstka istnieje, nie mówiło jednak absolutnie nic o warunkach jej powstania i istnienia. Z matematyką nie należy dyskutować, ponieważ jest to język prawdy. Pozyton odkryto niedługo potem. Udowodniono, że taki rzeczywiście istnieje.

Jeśli w jakimś punkcie przestrzeni foton bedzie miał dość energii, wytworzy sie w tym punkcie para cząstka-antycząstka. Zjawiają sie one właściwie znikąd. To zjawisko fizycy nazywają kreacją. Weźmy na przykład, że w akcie kreacji zjawiają się elektron i jego antycząstka pozyton. Elektron odlatuje sobie wolno aby cieszyć sie życiem a na pozyton czeka od razu widmo zagłady w postaci anihilacji. W wyniku tego procesu uwalnia sie znów foton o dużej energii.Kto ukradł antymaterię.

Czy jest jakiś związek między elektronem e2, który pojawił sie podczas kreacji wraz z pozytonem p a elektronem e1 który zniknął wraz z pozytonem p podczas anihilacji?

Jedyną nicią łączącą te dwa elektrony jest pozyton p. Pierwszym, który to zauważył był amerykański fizyk Richard Feynmann. Wysunął on całkiem nieprawdopodobną hipotezę, że pozyton jest elektronem cofającym sie w czasie. O tej hipotezie mało gdzie się wspomina a jeżeli już, to jest przedstawiana jedynie jako ciekawostka matematyczna nie mająca nic wspólnego z rzeczywistością. Cofanie sie materii w czasie w postaci antymaterii jest uważane za coś dziwacznego. Faktem jest, że zjawisko cofania się w czasie jest pojęciem nieuchwytnym i ulotnym. Cóż u licha może oznaczać ten termin? Na czym cofanie się w czasie miałoby polegać? Mamy tylko ogólne stwierdzenie w formie deklaracji a nie mamy żadnej definicji i pod tym pojęciem możemy rozumieć wiele rzeczy. Czy taki czas należy rozpatrywać jako ujemny, czy tylko przeciwnie skierowany? Samochód przecież może wrzucić wsteczny bieg, ale może też zwyczajnie zawrócić i jechać przodem pod prąd. Są to różnice subtelne, lecz w fizyce mogą być znaczące. Jeśli nie wiemy, czym jest czas tym bardziej nie będziemy wiedzieli, co to jest cofanie się czasu.

Pola kwantowe polegające na fluktuacjach wirtualnych par cząstek i antycząstek można zrozumieć, lecz nie można udowodnić. Hipotezy Feynmana nie można zrozumieć ze względu na cofanie się czasu. Spór trwa i jak to często bywa, zapomina się o innych możliwościach. Może nie o kierunek czasu tu chodzi?W naszym modelu koncepcja Feynmanna odzyskuje swój blask i urok. Kto ukradł antymaterię.

Na powyższym rysunku elektron e1, pozyton p i elektron e2 są faktycznie tą samą cząstką. Oznaczałoby to, że kreacja jest skutkiem anihilacji, która ma miejsce w przyszłości. W czasie pomiędzy kreacją a anihilacją elektron znajduje sie w trzech różnych miejscach jednocześnie, dwa razy jako elektron a raz jako pozyton. Przestrzeń poruszając sie w czwartym kierunku napotyka na swej drodze zygzak utworzony przez pojedynczy elektron.

Czy tor elektronu w 4D-przestrzeni istnieje zanim my go poznamy?

Hipoteza feynmannowska o antycząstce jako cząstce cofającej się w czasie jest właściwie udowodniona. Zrobili to J.W. Cronin i Val  Fitch w 1964 roku za co zresztą otrzymali później nagrodę Nobla. W związku z tym prawdą jest zasada CPT, która mówi, że Wszechświat musiałby zachowywać się identycznie jak ten, który widzimy, gdybyśmy wszystkie cząstki zamienili na antycząstki (C), dokonali odbicia lustrzanego (P) i odwrócili kierunek czasu (T).

Koncepcję Feynmana traktującą zygzak na powyższym rysunku jako ciągłą czasoprzestrzenną trajektorię pojedynczej cząstki można zasadniczo uogólnić i zrobił to Wheeler. Koncepcja Wheelera sprowadza się do tego, że Wszechświat można sobie wyobrazić jako jedną cząstkę, która w sposób ciągły porusza się do przodu i wstecz w czasie. W związku z tym cała materia Wszechświata składa się z jednej tylko cząstki widzianej miliardy razy.Kto ukradł antymaterię.

Wydaje się, że fizyków najbardziej do hipotezy Feynmana-Wheelera zniechęcił wniosek, jaki z niej wyciągnięto, że we Wszechświecie powinna być równa ilość materii i antymaterii. Faktu takiego jak wiemy nie stwierdza się. Najlepiej przybliży Czytelnikom to zagadnienie cytat z Paula Daviesa pt. „Czas - niedokończona rewolucja Einsteina”:

...Związek między symetrią względem odwrócenia czasu a symetrią materia - antymateria jest w istocie bardzo głęboki. Niezależnie od tego, czy poważnie traktujemy koncepcję pozytonów jako elektronów cofających się w czasie, czy nie, można wykazać, opierając się na bardzo ogólnych założeniach, że jeśli prawa obowiązujące w całym Wszechświecie są symetryczne względem kierunku upływu czasu, to kosmos powinien składać się w równej mierze z materii i antymaterii. Właśnie to sugerowali niektórzy kosmologowie. Antymateria wygląda tak samo jak materia, więc na podstawie zwykłej obserwacji nie jesteśmy w stanie stwierdzić, czy na przykład galaktyka Andromedy złożona jest z materii czy z antymaterii. A może połowa galaktyk zbudowana jest z materii, a druga połowa - z antymaterii? Aby znaleźć odpowiedzi na te fascynujące pytania, astronomowie szukają sposobów wykrycia obecności antymaterii. Wszędzie tam, gdzie styka się ona z materią, powstają ogromne ilości promieniowania gamma o charakterystycznych energiach. Znanych jest wiele przypadków zderzeń galaktyk, więc jeśli połowa galaktyk składa się z antymaterii, należy się spodziewać, że Wszechświat przepełniony jest charakterystycznym promieniowaniem gamma. Jednak, jak dotąd, promieniowania tego o odpowiedniej energii znaleziono znikome ilości. Sugeruje to, że we Wszechświecie występuje znaczna przewaga elektronów nad pozytonami, a co za tym idzie, również materii nad antymaterią.
Na podstawie tych obserwacji można wysnuć bardzo ważny wniosek: natura nie jest symetryczna pod względem ilości materii i antymaterii, a więc prawa przyrody nie są dokładnie symetryczne względem czasu. Procesy fizyczne, które doprowadziły do powstania materii kosmicznej, najprawdopodobniej w ekstremalnych warunkach Wielkiego Wybuchu musiały być niesymetryczne względem czasu, przynajmniej w niewielkim stopniu. Inaczej mówiąc, musiał mieć miejsce przynajmniej jeden podstawowy proces fizyczny, który nie był dokładnie symetryczny względem odwrócenia czasu...

Koncepcja Feynmana - Wheelera bagatelizowana jest do dziś. Jeśli jednak głębiej się zastanowić, to właśnie brak antymaterii we Wszechświecie pięknie tą hipotezę potwierdza. Wprowadza nam ona ponadto przepiękną, czyściutką symetrię podczas powstawania Wszechświata. Wystarczy tylko porzucić archaiczny tok myślenia.

Gdzie jest antymateria?

We Wszechświecie jej nie znajdziesz. Próżna twoja robota i wydane pieniądze. Szukaj jej przed Wielkim Początkiem. W naszym Wszechświecie jest tylko materia, która nie ma z czym anihilować, ponieważ cała antymateria uciekła w przeszłość.

zapraszam też na moją stronę

http://www.asmel.republika.pl

SMELIG
O mnie SMELIG

Prawdę można poznać po jej pięknie i prostocie. [Richard Feynman]

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie