Физики доказали, что антиматерия является зеркальной копией обычной материи

20 Декабря 2016 в 11:35, Николай Хижняк 13 330 просмотров 34

Ученые узнали на днях весьма интересную вещь об антиматерии. Согласно всей имеющейся на данный момент информации, антиматерия выглядит как точная зеркальная копия самой обычной материи. Но что это вообще значит?

Теоретическая физика нам говорит, что каждая частица обладает античастицей. Например, отрицательно заряженный электрон имеет положительно заряженный позитрон, а на каждый положительно заряженный протон имеется отрицательно заряженный антипротон. Если античастица встречается со своим антиподом, то есть частицей, то происходит аннигиляция обеих с высвобождением колоссального объема энергии, который сразу же идет на образование новых частиц.

Античастицы существуют на самом деле. Например, те же позитроны могут возникать в одном из видов радиоактивного распада. Земля часто подвергается бомбардировке античастиц, возникающих за пределами Солнечной системы при участи космического излучения.

В рамках того же эксперимента ALPHA (Antihydrogen Laser Physics Apparatus) в ЦЕРНе (лаборатория с огромным круговым ускорителем заряженных частиц протяженностью 26 659 метров, расположенная в Женеве) создаются и захватываются частицы антиводорода.

По своей сути антиводород является новым уровнем для антиматерии и представляет собой связанное состояние антипротона и позитрона, аналогичное тому, как электрон связан с протоном в обычном водороде. За один запуск ALPHA ученые создают и улавливают порядка 14 атомов антиводорода и взрывают их мощным лазером. Атом антиводорода абсорбирует свет луча лазера и производит особый «подкрашенный» фотон – одну из таких же частиц света, которую бы «выплюнул» атом обычного водорода при аналогичной реакции.

Согласно результатам, опубликованным на днях в журнале Nature, физики впервые смогли измерить спектральную серию антиводорода. Согласно Тиму Тарпу, профессору из Университета Маркетт в Висконсине (США), принимающему участие в эксперименте ALPHA, это открытие очень важно для науки, но, к сожалению, не решает имеющихся вопросов.

«Давно считалось, что антиматерия является точным отражением материи, и мы наконец получили доказательства, подтверждающие это», — говорит Тарп.

«Спектральная серия водорода весьма разнообразна, поэтому ученым ALPHA придется еще повозиться с тем, чтобы сравнить с ней все спектральные линии антиводорода, но первые результаты уже радуют», — продолжает Тарп.

Если в итоге выяснится, что материя и антиматерия на самом деле являются точным зеркальным отражением друг друга, это сделает одну из самых больших загадок Вселенной еще сложнее. Дело в том, что материи во Вселенной имеется больше, чем антиматерии. Основным вопросом ученых здесь является: почему? К слову, это было бы гораздо проще объяснить, если бы материя и антиматерия были менее похожи друг на друга.

Если вас по-прежнему беспокоят все эти «игры в бога», которыми занимаются ученые в ЦЕРНе, сталкивая материю и антиматерию, то Тарп спешит вас успокоить:

«Объем антиматерии, не только вовлекаемой в эти эксперименты, но и вообще созданный за всю историю человечества, настолько мал, что не представляет опасности ни для кого».

Бомбу из нее никто не сделает, так что можно не переживать.

Физики доказали, что антиматерия является зеркальной копией обычной материи

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

34 комментария

  1. Хутор

    Тема, которую невозможно перестать обсуждать. Еще хотелось бы посмотреть на процесс аннигиляции вещества с антивеществом.

  2. beokill

    Только тапками не бросайте))
    А откуда например человечеству знать, что какая нибудь соседняя звезда (и вся её система) не состоит из антиматерии? Или этот процесс вообще чередуется во вселенной. А может одна галактика такая, другая такая и т.д
    (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Хутор

      Отличие вещества и антивещества возможно выявить только за счёт слабого взаимодействия, однако при обычных температурах слабые эффекты слишком малы. Вики

    • Spiridonov

      Знают они это потому что в эволюции вселенной была такая стадия, когда она была заполнена очень плотным и горячим облаком состоящим из ионов водорода и ионов гелия. Никакая антиматерия в таких условиях не вижила бы. И еще, если какая-нибудь далекая планета состояла бы из антиматерии, то мы увидели бы, как она светится из-за постоянного столкновения с атомами межзведного водорода, который аннигилоровал бы, падая на нее

      • Lila

        Первое, -> она и была горячей, потому, что постоянно аннигилировала, и аннигилирует до сих пор, потому, что все вещество "рождается" парой (почти всегда), а вот распад(слабый), возможно асимметричен. Землю постоянно бомбардируют высоко-энергетические частицы, в том числе и из анти половины, но количественная асимметрия понятна - пролетает через "нашу" часть вещества солнечного ветра... и удивительный факт, вокруг нашей солнечной системы здоровенный "пузырь пустоты" заместо межзвездного газа, что-то сильно бабахнуло... так, что выжить могло, но даже если нет, то могло "народится", дисбаланс слишком мал, и флуктуаций локальных плотностей он не отменяет.
        Второе, -> Планета из антивещества не смогла бы существовать в атмосфере "нормальной" звезды, да. Но Звездная система из антивещества могла бы существовать даже рядом с нами, угловой размер видимых звезд намекает, что даже если бы они слали "волны дружеского антивещества", то отличить их от таких же но "нормальных" можно только по повышенной интенсивности гамма-квантов, да и то оно бы интенсивно поглощалось/рассеивалось газом в Солнечной системе(и еще нужно учитывать, что оно будет лететь со скоростями ниже скорости света, и следовательно не совпадать с "видимым" положением звезды).
        Завершающее, -> не факт, что противоположные сегменты спирали - из "нормального" вещества; если вещество Галактики рождается на черной дыре в центре, то очевидно будет, что соотношение вещества и антивещества в Галактике почти поровну по массе, альтернатива, когда черная дыра разгоняет только "нормальное" вещество, поглощая антивещество, звучит слишком не вероятно.

    • grayBrother

      Астрономы наблюдают такие "заурядные" события как слияния галактик, при этом данные события не сопровождаются интенсивными свечением, что несомненно происходило бы при прохождении газопылевых облаков из материи и антиматерии друг сквозь друга (вероятность "звезда в звезду" конечно невелика).

      • Хутор

        Газопылевые облака не диффузируют, а, сталкиваясь, отскакивают в разные стороны, как мячики и, поэтому, галактики сливаются довольно таки спокойно, - без интенсивного свечения.

  3. mcyama

    Сколько будет стоить iPhone 125, из антиматерии в 2136 году? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  4. Pavel.Vorobev

    Есть предположение что материя отличается от анти материи только ходом времени.
    То есть направлением хода процессов.
    Этим можно объяснить и аннигиляцию при взаимодействии с обычным веществом.

    • Spiridonov

      для такого предположения нет ни одного основания

      • Lila

        Кроме математики...

      • Pavel.Vorobev

        Материя и антиматерия действительно отличаются только направлением хода времени, но это не отразится на макро структурах они будут развиваться аналогично нашим структурам.
        Если для анти материи меняется знак заряда электрона на противоположный, то это значит и поле меняет вектор на противоположный, но анти атом существует и свойства его ни чем не отличаются от атома (до момента контакта с материей).
        А это значит, что и антимир имеет право на существование и будет развиваться по законам аналогичным нашему миру (ещё не известно чьё время течёт вспять, возможно наше).
        Да, мы с анти вселенной не можем встретиться только потому, что она находится в другом пространстве (не путать с другим измерением). Параллельный мир.
        К стати, это решение парадокса отсутствия антиматерии в нашем мире.

        • Lila

          не решает, как же антивещество попадает к нам?

          • ponchic

            Наши миры идентичны вот и антматерия вполне может в нашем существовать

            • Lila

              может(и существует), но в этой "модели" нет, располагается где-то там... по этому и написала, что это не решение, и что самое не приятное - рождается локально(в одной точке).
              Например в транзакционной модели квантовой механики все! нейтральные элементарные частицы состоят из вещества и антивещества (партонов), например фотон - две волны: одна половина от излучателя направляется в направлении "будущего" внутри светового конуса, а другая половина от "поглотителя" в направлении "прошлого" внутри своего светового конуса, один из интерференционных максимумов, мы считаем "фотоном" или волновым цугом, но действие "переносится" только между излучателем и поглотителем.

              мы также "движемся"(переносимся) в обоих направлениях, если считать, что в "будущее" движутся протоны, то электроны движутся в "прошлое", а нейтроны частично в прошлое, частично в будущее(соответствующими кварками)...

              • Pavel.Vorobev

                Время функция пространства.
                Пространство многомерно.
                Мы живем в 4 мерной бране, нам кажется, что остальные измерения нам не доступны, но мы состоим из них.
                Что такое протон?
                Я предполагаю, что это сферическое замкнутое трёх мерное пространство и протон - это низший разрешенный энергетический уровень этого пространства.
                При этом, кварки двух мерны и могут занимать только одну и трёх плоскостей в этом пространстве.
                Такой подход практически ничего не меняет в квантовой хромо динамике, но делает её осмысленной.
                Так вот, кварк, и анти кварк в мезоне (так же как и в других адронах), пространственно разделены, по крайней мере на время жизни частицы.

          • Pavel.Vorobev

            В результате квантовых флуктуаций рождаются и аннигилируют пары частица античастица.
            Но это не нарушает подавляющее превосходство вещества над антивеществом.
            А вот если рождается пара вселенная анти вселенная, и при этом расходятся каждая в своё пространство (с противоположным ходом времени на микро уровне). Тогда мы имеем, что имеем.

        • Admin

          Возможно антиматерия начала строить антивселенную в противоположном направлении времени от большого взрыва.
          И где-то там, 13,7 млрд. лет. до большого взрыва существует копия нашей Земли и копия всех нас. А возможно это мы живем на отрицательной оси времени, а они на положительной :-)

          • Lila

            Самый вероятный сценарий, только ББ/БВ(стоило бы назвать "Очень Большая Дырка") должен был создать пространство, а в этой модели "все" - есть, а заполняется "материей". Есть дополнение: ББ(БВ) "заканчивается" большим коллапсом - аннигиляцией, разворачивающей все! вещество обратно... и по новой :)

    • deaddreams

      на таких масштабах привычное нам понятие времени теряет смысл и движение "вперед" во времени равновероятно движению "назад" во времени. Так что незачет.

      • Lila

        а он не об "привычном времени", а об описании реальной физики, в которой вещество и антивещество зеркальны относительно времени.

  5. deaddreams

    Это уже интересно

  6. leonidsuvorov

    Сравнение выделения энергий
    Соотношение выделения энергии при одинаковой массе вещества.

    Химическое (LO2/LH2). 1.

    Деление Урана-235. В 5 850 000 раз больше, чем химическое.

    Термоядерный синтез. В 4,14 раза больше ядерного.

    Аннигиляция (E = mc^²) 100%. В 264 раза больше термоядерного синтеза

  7. uran

    Плохо б было, если под "анти" имелось ввиду иное (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  8. ponchic

    Фотонные торпеды когда начнут размещать на спутниках?

  9. RiotMakeR

    недавно ученые заявляли что согласно принципу суперпозиции материи они противопоставляют темную материю ... а теперь это антиматерия ... так что там у них в их предполагаемом мире существует - антиматерия или темная материя?

    • deaddreams

      темная материя никогда не противопоставлялась видимой материи, по той простой причине, что в теории темная материя - материя, а не антиматерия. Темная материя в теории крайне неуловимая штука, почти не взаимодействующая с привычным нам веществом. Антиматерия же наоборот, аннигилирует мгновенно в присутствии вещества. Если бы темная материя состояла из антивещества, мы бы давно ее обнаружили по этим вспышкам аннигиляции. К тому же, если следовать теории инфляции вся антиматерия аннигилировала еще на стадии этой самой инфляции и по неизвестной пока причине, вещества оказалось чуть больше чем антивещества. Так что во вселенной остался "излишек" материи и огромное кол-во фотонов( которые возникают при аннигиляции)

      • Pavel.Vorobev

        Темная материя... не факт что она существует.
        На данный момент для объяснения возникших противоречий ввели это понятие (также как темная энергия).
        На мой взгляд, это можно объяснить структурой поля Хиггса и наличием дополнительных измерений.

        • deaddreams

          конечно не факт, прямых экспериментальных данных на этот момент нет и все лишь на бумаге. Очень надеюсь, что ученые разработают теорию, которая все согласует без привлечения всяких загадочных и неуловимых темных материй.

    • Skydreamer

      А помоему ученые некоторое время назад изобрели какое то очень сильнодействующее вещество и с тех пор его модифицируют :) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  10. uran

    Ну вот вакуум же не материален, вот вам и антиматерия. Если не нужно ещё и поглощение материи. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  11. aVague

    антиэлектрон может распасться на тоже излучение что и электрон? у меня была теория ,что если вещество и антивещество возникли вместе,то ассиметрия,что вещество осталось,берется просто из того ,что антивещество распалось на излучение,которое сейчас называют реликтовым.больше знаний других тоже можете посмотреть у мене в вк(vk.com\oldpacket)

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.