az antianyag a normál anyag ellentéte. Pontosabban, az antianyag szubatomi részecskéi a normál anyag tulajdonságaival ellentétesek. A részecskék elektromos töltése megfordul. Az antianyag az ősrobbanás után jött létre az anyaggal együtt, de az antianyag ritka a mai világegyetemben, és a tudósok nem tudják, miért.
az antianyag jobb megértéséhez többet kell tudni az anyagról. Az anyag atomokból áll, amelyek a kémiai elemek, például hidrogén, hélium vagy oxigén alapvető egységei.,
egy atom univerzuma összetett, mivel tele van olyan egzotikus részecskékkel, amelyek spin és “íz” tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyeket a fizikusok csak most kezdik megérteni. Egy egyszerű szempontból, azonban, atomok részecskék, amelyek az úgynevezett elektronok, protonok és neutronok bennük. Minden elemnek bizonyos számú protonja van minden atomban: a hidrogénnek van egy protonja; a Héliumnak két protonja van; stb.
Antiparticles
egy atommag szívében protonok (amelyek pozitív elektromos töltéssel rendelkeznek) és neutronok (amelyek semleges töltéssel rendelkeznek)., Az elektronok, amelyek általában negatív töltéssel rendelkeznek,a mag körül keringenek. A pályák változhatnak attól függően, hogy mennyire “izgatottak” az elektronok (azaz mennyi energiájuk van.)
antianyag esetén az elektromos töltés Az anyaghoz képest megfordul, a NASA szerint. Az anti-elektronok (úgynevezett pozitronok) úgy viselkednek, mint az elektronok, de pozitív töltéssel rendelkeznek. Az antiprotonok, ahogy a neve is sugallja, negatív töltésű protonok.,
ezeket az antianyag-részecskéket (amelyeket “antirészecskéknek” neveznek) hatalmas részecskegyorsítókban, például a CERN (Az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet) által működtetett nagy Hadronütköztetőben hozták létre és tanulmányozták-közölte a NASA.
“az antianyag nem antigravitáció” – tette hozzá a NASA. “Bár kísérletileg nem erősítették meg, a meglévő elmélet azt jósolja, hogy az antianyag ugyanúgy viselkedik a gravitációval, mint a normál anyag.”
hol van?
antianyag részecskék jönnek létre ultra nagy sebességű ütközések., Az Ősrobbanás utáni első pillanatokban csak energia létezett. Ahogy az univerzum lehűlt és tágult, mind az anyag, mind az antianyag részecskéi egyenlő mennyiségben keletkeztek. Az, hogy miért uralkodott az anyag, olyan kérdés, amelyet a tudósok még nem fedeztek fel.
az egyik elmélet azt sugallja, hogy az elején normálisabb anyag jött létre, mint az antianyag, így még a kölcsönös megsemmisítés után is elegendő normál anyag maradt a csillagok, galaxisok és mi kialakításához.,
jóslat és Nobel-Díj
az antianyagot először 1928-ban jósolta Paul Dirac angol fizikus, aki a New Scientist magazin szerint “Sir Isaac Newton óta a legnagyobb brit teoretikus.”
Dirac összeállította Einstein speciális relativitási egyenletét (amely szerint a fény a leggyorsabban mozgó dolog az univerzumban) és a kvantummechanikát (amely leírja, mi történik egy atomban), a magazin szerint. Felfedezte, hogy az egyenlet negatív töltésű vagy pozitív töltésű elektronoknál működött.,
míg Dirac eleinte tétovázott, hogy megosztja megállapításait, végül átölelte őket, és azt mondta, hogy az univerzum minden részecskéjének tükörképe lesz. Carl D. Anderson amerikai fizikus 1932-ben fedezte fel a pozitronokat. Dirac 1933-ban fizikai Nobel-díjat kapott, Anderson 1936-ban kapta meg a díjat.
amikor az antianyag részecskék kölcsönhatásba lépnek az anyagrészecskékkel, megsemmisítik egymást és energiát termelnek., Ez arra késztette a mérnököket, hogy azt gondolják, hogy az antianyag-meghajtású űrhajó hatékony módja lehet az univerzum felfedezésének.
A NASA figyelmeztet, hogy hatalmas fogás van ezzel az ötlettel: körülbelül 100 milliárd dollárba kerül egy milligramm antianyag létrehozása. Míg a kutatások sokkal kevesebb antianyagra juthatnak, ez a minimum, amelyre szükség lenne az alkalmazáshoz.
“ahhoz, hogy kereskedelmi szempontból életképes legyen, ennek az árnak körülbelül 10 000 tényezővel kell csökkennie” – írta az ügynökség., Az energiatermelés újabb fejfájást okoz: “sokkal több energiába kerül az antianyag létrehozása, mint az az energia, amelyet vissza lehet térni egy antianyag-reakcióból.”
de ez még nem akadályozta meg a NASA-t és más csoportokat abban, hogy azon dolgozzanak, hogy javítsák az antianyag-űrhajók technológiáját. 2012-ben a Tauri csoport képviselője elmondta Space.com lehetséges, hogy az antianyagot a jövőben körülbelül 40-60 évig lehet használni.,
a NASA létre egy 2010-es jelentés (a segítséget A Tauri Csoport és mások), a “Technology Frontiers: Áttörés Képességek űrkutatás,” amely részletes, hogy egy fúziós űrhajó működhet.
A design hívásokat pellet a deutérium, valamint trícium (nehéz hidrogén izotópok egy vagy két neutron a magok, ellentétben a közönséges hidrogén, hogy nem neutronok). Ezután egy antiproton gerendát sugároznak be a pelletekbe, amely a belsejébe ágyazott uránréteggel szemben támad.,
Miután az antiprotonok lecsaptak az uránra, mindkettő megsemmisül, és maghasadási termékeket hoz létre, amelyek fúziós reakciót váltanak ki. Megfelelően irányított, ez lehet, hogy egy űrhajó mozog.
További olvasmány:
- NASA: antianyag-lánchajtás állapota, mikor?
- Scientific American: mi az antianyag?
- CERN: antianyag
friss hírek