antimateria är motsatsen till normal Materia. Mer specifikt har de subatomära partiklarna av antimateria egenskaper motsatta de av normal Materia. Den elektriska laddningen av dessa partiklar är omvänd. Antimateria skapades tillsammans med materia efter Big Bang, men antimateria är sällsynt i dagens universum, och forskare är inte säkra på varför.
för att bättre förstå antimateria behöver man veta mer om materia. Materia består av atomer, vilka är de grundläggande enheterna av kemiska element som väte, helium eller syre.,
universum av en atom är komplex, eftersom den är full av exotiska partiklar med egenskaper av spinn och ”smak” som fysiker bara börjar förstå. Ur ett enkelt perspektiv har atomer partiklar som är kända som elektroner, protoner och neutroner inuti dem. Varje element har ett visst antal protoner i varje atom: väte har en proton; helium har två protoner; och så vidare.
antipartiklar
i hjärtat av en atom, kallad kärnan, är protoner (som har en positiv elektrisk laddning) och neutroner (som har en neutral laddning)., Elektroner, som i allmänhet har en negativ laddning, upptar banor runt kärnan. Banorna kan förändras beroende på hur” upphetsad ” elektronerna är (vilket betyder hur mycket energi de har.)
När det gäller antimateria är den elektriska laddningen omvänd i förhållande till materia, enligt NASA. Anti-elektroner (kallade positroner) beter sig som elektroner men har en positiv laddning. Antiprotoner, som namnet antyder, är protoner med en negativ laddning.,
dessa antimateria partiklar (som kallas ”antipartiklar”) har genererats och studerats på stora partikelacceleratorer som den stora Hadron Collider som drivs av Cern (European Organization for Nuclear Research), NASA uppgav.
”antimateria är inte antigravity”, tillade NASA. ”Även om det inte har bekräftats experimentellt, förutspår befintlig teori att antimateria beter sig på samma sätt som gravitationen gör normal Materia.”
Var är den?
antimateria partiklar skapas i ultra höghastighets kollisioner., Under de första ögonblicken efter Big Bang fanns bara energi. När universum kyldes och expanderade, producerades partiklar av både materia och antimateria i lika stora mängder. Varför frågan kom att dominera är en fråga som forskare ännu inte har upptäckt.
en teori tyder på att mer normal Materia skapades än antimateria i början, så att även efter ömsesidig förintelse fanns det tillräckligt med normal Materia kvar för att bilda stjärnor, galaxer och oss.,
förutsägelse och nobelpris
antimateria förutspåddes först 1928 av den engelska fysikern Paul Dirac, som New Scientist magazine kallade ”den största brittiska teoretiker sedan Sir Isaac Newton.”
Dirac satte ihop Einsteins speciella relativitetsekvation (som säger att ljus är den snabbast rörliga saken i universum) och kvantmekanik (som beskriver vad som händer i en atom), enligt tidningen. Han upptäckte ekvationen fungerade för elektroner med negativ laddning eller med positiva laddningar.,
medan Dirac först var tveksam till att dela sina resultat, omfamnade han dem så småningom och sa att varje partikel i universum skulle ha en spegelbild. Amerikanske fysikern Carl D. Anderson upptäckte positroner 1932. Dirac fick Nobelpriset i fysik 1933, och Anderson fick priset 1936.
antimateria rymdskepp?
När antimateriapartiklar interagerar med materiapartiklar, förintar de varandra och producerar energi., Detta har lett ingenjörer att spekulera om att antimateriadrivna rymdfarkoster kan vara ett effektivt sätt att utforska universum.
NASA varnar det finns en stor fångst med denna idé: det tar ungefär $ 100 miljarder för att skapa ett milligram antimateria. Medan forskning kan få på mycket mindre antimateria, är detta det minsta som skulle behövas för ansökan.
”för att vara kommersiellt lönsamt skulle detta pris behöva sjunka med ungefär en faktor på 10 000″, skrev byrån., Kraftgenerering skapar en annan huvudvärk :” det kostar mycket mer energi för att skapa antimateria än den energi man kan få tillbaka från en antimateriareaktion.”
men det har inte stoppat NASA och andra grupper från att arbeta för att förbättra tekniken för att göra antimateria rymdfarkoster möjliga. Under 2012 berättade en representant från Tauri-gruppen Space.com att det är möjligt att antimateria kan användas ungefär 40-60 år i framtiden.,
NASA skapade en 2010-rapport (med hjälp av Tauri-gruppen och andra) som heter ”Technology Frontiers: Breakthrough Capabilities for Space Exploration”, som detaljerade hur en fusions rymdfarkost kunde fungera.
konstruktionen kräver pellets av deuterium och tritium (tunga väteisotoper med en eller två neutroner i sina kärnor, till skillnad från vanligt väte som inte har några neutroner). En antiprotonstråle skulle sedan strålas in i pellets, som skulle bash mot ett lager av uran inbäddade inuti.,
Efter att antiprotonerna slog uranet skulle båda förstöras och skapa fissionsprodukter som skulle utlösa en fusionsreaktion. Korrekt riktad, kan detta göra en rymdfarkost flytta.
ytterligare läsning:
- NASA: Status för antimateria — Warpdrift, när?
- Scientific American: Vad är antimateria?
- CERN: antimateria