zprávy a politika

Vědci chytají antihmotu poprvé

Říjen 2021

Vědci chytají antihmotu poprvé


Začněme zřejmým. Každý objekt ve vesmíru je vyroben z hmoty. Veškerá hmota zabírá prostor a má tedy hmotu. Nyní, podle nejslavnější rovnice všech dob, E = mc2, hmota není nic jiného než forma energie. Může být přeměněna na energii rychlostí světla krát rychlostí světla. Jde o to, že světlo cestuje rychlostí 3 miliony metrů za sekundu, takže je to vzdálenost tak obrovská, že sama o sobě je nepochopitelná, natož sama na druhou.

Nezáleží. Jde o to, že rovnice funguje oběma způsoby: energie se může stát hmotou. Jak však fyzik Rolf Landua ve svém videu TED-Ed vysvětluje: „Stejně jako dvě měny s obrovským směnným kurzem odpovídá 90 bilionů energie jouci 1 gramu hmotnosti.“ K vytvoření něčeho podobného sponky by tedy bylo potřeba více energie, než uvolnila bomba Nagasaki. Nemáme na to prostředky, ale CERN se blíží.

CERN se sídlem poblíž Ženevy ve Švýcarsku je Evropskou organizací pro jaderný výzkum. Stává se také rodištěm World Wide Web, takže mu můžete poděkovat za vaši schopnost číst tento článek na prvním místě. Ale neodbočme. V souvislosti s naším tématem provozuje CERN největší laboratoř částicové fyziky na světě. Všechny jeho stroje se zabývají odpovědí na otázku: „Z čeho je vesmír vyroben?“

Hmota a antihmota

Fyzika částic říká, že vesmír je vyroben z hmoty a antihmoty. Nyní všichni víme o teorii Velkého třesku, jevu, který vytvořil veškerou hmotu ve vesmíru. Kam tedy přichází antihmota? Zadejte Paul Dirac, autora méně slavené rovnice.

Ve fyzice se hmota skládá z atomů a atomy se skládají z částic, jako jsou protony a elektrony. Protony nesou kladný elektrický náboj, zatímco elektrony mají záporný náboj. Na základě částečně Einsteinovy ​​rovnice Dirac předpověděl, že každá částice ve vesmíru má dvojče, antičástici s obráceným elektrickým nábojem. Jak vysvětluje web CERN, je to „stejně jako rovnice x2 = 4 může mít dvě možná řešení (x = 2 nebo x = -2). “ Hmota, antihmota. Dirac měl pravdu a získal Nobelovu cenu z roku 1933.

Může to znít jako sci-fi, ale podle Symetrie průměrný banán emituje antielektron (nazývaný pozitron) každých 75 minut kvůli atomům draslíku uvnitř. Když se však antihmota dotkne hmoty, oba zničí - hovno! Hmota se přeměňuje na energii. To je to, co se stane s banány pozitrony, když se srazí s elektrony ve vzduchu.

Teď, podle stejné logiky, bychom neměli všichni existovat. Velký třesk měl produkovat stejná množství hmoty a antihmoty, které by se měly navzájem zničit a zanechat pouze energii. Přesto jsme tady. Je zřejmé, že ve vesmíru je více hmoty. Antihmota je víc, než se navrhuje v Diracově rovnici, a to řídí fyziku částic.

Vezení antihmoty do svých rukou

CERN je „továrna na antihmotu“ od roku 1995, kdy její vědci vytvořili devět atomů antihydrogenu. Vodík má nejjednodušší strukturu ve vesmíru - jeden elektron obíhá jeden proton - takže jeho antiatom byl nejsnadněji vyrobitelný. Nebylo to tak snadné, drželi se jich dost dlouho, aby se dozvěděli více o antihmotě. O sedm let později dva další experimenty syntetizovaly více antihydrogenních atomů, ale stále jen letmo.

17. listopadu 2010 na to přišel tým ALPHA. Poprvé, kdy drželi 38 antihydrogenních atomů na místě pomocí nádoby vyrobené z magnetických polí. To zachytilo antiatomy po dobu 172 milisekund - mrknutí oka k nám, ale dost dlouho na to, aby vědci zvážili věci. Následující rok se jim to podařilo ještě lépe, když neměli atomy vodíku po dobu nejméně 16 minut.

Proč tedy antihmota tolik záleží?

Někteří si myslí, že by to mohlo pohánět rakety nebo vyhodit do vzduchu města, jak si představovali takové příběhy Star Trek, Avatar a andělé a démoni. Antihmota však není zdrojem energie, který čeká na těžbu; Vyrábíme to sami. A co víc, podle Symetrie, všechny antihmoty, které jsme vyrobili, „by ani nestačily vařit šálek čaje“. Energie vložená by nestála za výstup - katastrofický výbuch; malá malá kancelářská sponka.

Ve skutečnosti tým ACE v CERNu studuje antiprotony pro použití v terapii rakoviny, nikoli ve výzbroji. Přesto většinou jen fyzici opravdu chcete vědět, proč je ve vesmíru méně antihmoty, než by se mělo spočítat. Jak to zmizelo? Je to stejné jako záležitost? Reaguje odlišně na světlo nebo na gravitaci? Jakými způsoby? Stále existuje tolik otázek, ale pravděpodobně bude výsledek jednoho dne stát za vše úsilí.

Vladimír Wagner - Kosmologie v "kostce" (KS ČAS 14.1.2019) (Říjen 2021)



Tagy Článek: Vědci Trap Antihmota poprvé, dnes v historii, antihmota, einstein, e = mc2, rolf landua, cern, evropská organizace pro jaderný výzkum, world wide web, částicová fyzika, velký třesk, teorie velkého třesku, paul dirac, 1933 Nobel cena, továrna na antihmotu, pozitron, antihydrogen, antiatomy

Křišťálové lebky

Křišťálové lebky

náboženství a spiritualita

Vyhrajte 100 $ v nádherné kresbě!

Vyhrajte 100 $ v nádherné kresbě!

náboženství a spiritualita