Όταν ακούτε τη λέξη αντιύλη Φαίνεται σαν κάτι τυπικό μιας ταινίας. Ωστόσο, είναι κάτι εντελώς πραγματικό και το εκπέμπουμε ακόμη και στο σώμα μας. Το αντιύλη έχει γίνει πολύ σημαντικό για την επιστήμη καθώς μας βοηθά να κατανοήσουμε πολλές πτυχές του σύμπαντος, τον σχηματισμό και την εξέλιξή του. Επιπλέον, εξηγεί πολλά φαινόμενα που συμβαίνουν στην πραγματικότητα.
Θέλετε να μάθετε τι είναι το αντιύλη και γιατί είναι τόσο σημαντικό; Εδώ σας εξηγούμε τα πάντα.
Τι είναι η αντιύλη
Το αντιύλη προκύπτει από μια από τις τεράστιες εξισώσεις που έχουν μια γλώσσα που μόνο μεγάλοι φυσικοί και μαθηματικοί μπορούν να αποκρυπτογραφήσουν. Αυτές οι εξισώσεις μοιάζουν με κάτι που είναι λάθος και ότι, κανονικά, μετά από τόσες εξισώσεις, είναι φυσιολογικό ότι υπάρχει κάποιο σφάλμα. Παρ 'όλα αυτά, αυτό είναι απολύτως αληθινό και το αντιύλη είναι πραγματικό.
Είναι μια ουσία που αποτελείται από αυτά που είναι γνωστά ως αντισωματίδια. Αυτά τα σωματίδια είναι τα ίδια με αυτά που γνωρίζουμε, αλλά με το εντελώς αντίθετο ηλεκτρικό φορτίο. Για παράδειγμα, το αντισωματίδιο ενός ηλεκτρονίου του οποίου το φορτίο είναι αρνητικό είναι ένα ποζιτρόνιο. Είναι ένα ίσο στοιχείο με την ίδια σύνθεση, αλλά με θετικό φορτίο. Αυτό είναι τόσο απλό και όποιος θέλει να το κάνει πιο περίπλοκο είναι λάθος.
Αυτές οι σωματιδιακές και αντισωματιδιακές ουσίες χωρίζονται σε ζεύγη. Όταν οι δύο συγκρούονται, εξαφανίζονται ο ένας τον άλλον και εξαφανίζονται εντελώς. Κάτω από το αποτέλεσμα αυτής της σύγκρουσης, σχηματίζεται μια λάμψη φωτός. Σωματίδια που δεν έχουν φορτία, όπως τα νετρίνα, θεωρούνται από μόνα τους τα δικά τους αντισωματίδια.
Υπάρχουν κάποιες θεωρίες που σκέφτονται αυτά τα σωματίδια με το όνομα Μαγιόρα και συνεπάγεται ότι τα σωματίδια σκοτεινής ύλης θα μπορούσαν επίσης να είναι σωματίδια Μαγιόρανα, Δηλαδή οι ίδιοι είναι αντισωματίδιο και σωματίδιο τους ταυτόχρονα. Εάν θέλετε να εμβαθύνετε σε αυτό το θέμα, μπορείτε να συμβουλευτείτε τη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης, η οποία επίσης σχετίζεται.
Η εξίσωση του Dirac
Όπως έχουμε συζητήσει, η αντιύλη προκύπτει από μαθηματικές μελέτες και μεγάλες φυσικές εξισώσεις. Ο φυσικός Paul Dirac, μελέτησε όλα αυτά το 1930. Προσπάθησε να ενοποιήσει τα πιο σημαντικά φυσικά ρεύματα σε ένα: ειδική σχετικότητα και κβαντική μηχανική. Αυτά τα δύο ρεύματα ενωμένα σε ένα μόνο θεωρητικό πλαίσιο θα μπορούσαν να βοηθήσουν σημαντικά την κατανόηση του σύμπαντος. Αυτή η έννοια σχετίζεται με το θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης και πώς προέρχεται η ύλη.
Σήμερα το γνωρίζουμε ως εξίσωση Dirac. Είναι μια αρκετά απλή εξίσωση, αλλά εκείνη την εποχή κατέκλυσε όλους τους επιστήμονες. Η εξίσωση προέβλεψε κάτι που φαίνεται αδύνατο, σωματίδια με αρνητική ενέργεια. Οι εξισώσεις του Dirac έλεγαν ότι τα σωματίδια θα μπορούσαν να έχουν χαμηλότερη ενέργεια από αυτή της ηρεμίας. Δηλαδή, θα μπορούσαν να έχουν λιγότερη ενέργεια από ό, τι όταν δεν κάνουν απολύτως τίποτα. Αυτή η δήλωση ήταν πιο δύσκολη για τους φυσικούς να κατανοήσουν. Πώς μπορείτε να έχετε λιγότερη ενέργεια από ό, τι χωρίς να κάνετε τίποτα, εάν δεν κάνετε πλέον μόνοι σας;
Από αυτό ήταν δυνατό να ανακαλυφθεί ότι τα σωματίδια είχαν αρνητική ενέργεια. Όλα αυτά πυροδότησαν την πραγματικότητα στην οποία υπάρχει μια θάλασσα σωματιδίων που έχουν αρνητική ενέργεια και που δεν είχαν ανακαλυφθεί από τη φυσική. Όταν ένα κανονικό σωματίδιο πηδά από χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας σε υψηλότερο, αφήνει ένα κενό στο χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας από το οποίο προήλθε. Τώρα, εάν το σωματίδιο έχει αρνητικό φορτίο, η οπή μπορεί να έχει αρνητικά φορτισμένη οπή ή, τι είναι το ίδιο, θετικό φορτίο, δηλαδή ποζιτρόνιο. Έτσι γεννήθηκε η έννοια του αντισωματιδίου.
Πού βρίσκεται η αντιύλη;
Τα πρώτα σωματίδια αντιύλης που ανιχνεύθηκαν ήταν εκείνα από κοσμικές ακτίνες που χρησιμοποιούν θάλαμο νέφους. Αυτές οι κάμερες χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση σωματιδίων, εκπέμπουν ένα αέριο που ιονίζεται μετά τη διέλευση των σωματιδίων, ώστε να μπορείτε να γνωρίζετε τη διαδρομή που έχουν. Ο επιστήμονας Carl D. Anderson μπόρεσε να χρησιμοποιήσει ένα μαγνητικό πεδίο έτσι ώστε, Όταν ένα σωματίδιο διέρχεται από το θάλαμο, η διαδρομή θα λυγίσει για το ηλεκτρικό φορτίο του. Με αυτόν τον τρόπο επιτεύχθηκε ότι το σωματίδιο πήγε στη μία πλευρά και το αντισωματίδιο στην άλλη.
Αργότερα, ανακαλύφθηκαν αντιπρωτόνια και αντινετρόνια και, από τότε, οι ανακαλύψεις γίνονται όλο και μεγαλύτερες. Η αντιύλη γίνεται όλο και πιο γνωστή. Ο πλανήτης μας βομβαρδίζεται συνεχώς με αντισωματίδια που αποτελούν μέρος των κοσμικών ακτίνων. Αυτό που είναι πιο κοντά μας είναι αυτό που μας επηρεάζει.
Μπορούμε να πούμε ότι εμείς οι ίδιοι εκπέμπουμε αντιύλη λόγω της σύνθεσης του σώματος. Για παράδειγμα, εάν τρώμε μπανάνα, λόγω της αποσύνθεσης του καλίου -40, θα σχηματίσει ποζιτρόνιο κάθε 75 λεπτά. Αυτό σημαίνει ότι εάν, στο σώμα μας, βρούμε το κάλιο -40, θα είμαστε οι ίδιοι πηγή αντισωμάτων.
Τι είναι αυτό
Σίγουρα θα πείτε ότι ποια είναι η χρήση του να γνωρίζουμε ότι υπάρχει αντιύλη. Λοιπόν, χάρη σε αυτήν, έχουμε πολλές βελτιώσεις στον τομέα της ιατρικής. Για παράδειγμα, χρησιμοποιείται ευρέως στην τομογραφία εκπομπών ποζιτρονίων. Αυτά τα σωματίδια χρησιμοποιούνται για την παραγωγή εικόνων υψηλής ανάλυσης του ανθρώπινου σώματος. Αυτές οι εικόνες είναι πολύ χρήσιμες σε επιθεωρήσεις για να γνωρίζουμε αν έχουμε όγκο που επεκτείνεται ή τον βαθμό εξέλιξής του. Μελετάται επίσης η χρήση αντιπρωτονίων για τη θεραπεία καρκίνων, η οποία σχετίζεται με την Κλίμακα Kardashev και τεχνολογική ανάπτυξη στην ιατρική.
Στο μέλλον, η αντιύλη θα μπορούσε να χρησιμεύσει ως πολλά υποσχόμενο στοιχείο στην παραγωγή ενέργειας. Όταν η ύλη και η αντιύλη εξαφανίζονται, αφήνουν μια καλή μορφή ενέργειας με τη μορφή φωτός. Μόνο ένα γραμμάριο αντιύλης θα απελευθερώσει μια ενέργεια ισοδύναμη με μια πυρηνική βόμβα. Αυτό είναι εντελώς φοβερό.
Το πρόβλημα σήμερα με την εκμετάλλευση της αντιύλης για ενέργεια είναι η αποθήκευσή του. Είναι κάτι που απέχουμε πολύ από την επίλυση. Κάθε γραμμάριο αντιύλης θα χρειαζόταν περίπου 25.000 τρισεκατομμύρια κιλοβατώρες ενέργειας.
Χρησιμεύει επίσης για να εξηγήσει γιατί υπάρχουμε. Αρχικά, σύμφωνα με τη θεωρία του Big Bang, η προέλευση τόσο της ύλης όσο και της αντιύλης πρέπει να προέκυψε μέσω ενός σχεδίου συνολικής συμμετρίας. Αν ήταν έτσι, θα είχαμε εξαφανιστεί μέχρι τώρα. Επομένως, είναι απαραίτητο να υπάρχει τουλάχιστον 1 ακόμη σωματίδιο ύλης για κάθε αντιύλη.
Ελπίζω ότι αυτές οι πληροφορίες έχουν ξεκαθαρίσει τις αμφιβολίες σας σχετικά με την αντιύλη.