28 045 subscribers

Что такое антивещество и существует ли оно? Никто пока не знает точно

501 full read

Идеи симметрии появляются из здравой логики бытия. Всё наше окружающее пространство так организовано, что всегда существует явление уравновешивания. Палку можно уравновесить на точке опоры, а живые организмы имеют некоторую ось симметрии.

Симметрия в природе
Симметрия в природе

Поскольку большинство процессов в природе сбалансированы, мысль про существование чего-то, что уравновесит материю, приходит сама собой.

Вот и зародилась в умах ученых теория существования антивещества. По современным представлениям у каждой частицы есть своя античастица. Например, у протона есть антипротон. Электрон уравновешивается позитроном. Этот список симметрии бесконечен и соответствует количеству открытых частичек. Но есть тут маленький сюрприз, который выявили исследования, но объяснить не смогли.

Что такое антивещество

Антивещество в физике - это и без дополнительных усложнений штука для ученых малопонятная. Его строение основано на противоречии. Антивещество должно само состоять из античастиц. Но почему-то в природе до сих пор не обнаружен материал, состоящий из антивещества. Пока не обнаружена материя, состоящая из античастиц, хотя разговоры про антиматерию ходят.

Антивещество
Антивещество

Как физики задумались о существовании антивещества рассказать коротко сложно. Началось всё с зарождения квантовой физики и убеждения, что энергия передается квантами. Глубокое изучение привело к теории Дирака. Когда всё дошло до уравнения Дирака выяснилось, что при некоторых условиях оно имеет два решения. Это следует из простой математики. Вот только при осмыслении двух разных решений получилось, что фактически - одно решение уравнения описывает вещество, а второе - антивещество.

Видел ли кто-нибудь антивещество?

Сегодня известно о косвенном обнаружении антивещества во вселенной и его наблюдении. Обнаружено оно было посредством космических лучей.

Космические лучи - это элементарные частицы, фотоны и ядра атомов, движущиеся с высокими энергиями в космическом пространстве.

Такие лучи не долетают до Земли, зато формируют поток вторичных частиц, среди которых много и античастиц. Именно их зафиксировали исследователи. Впервые так удалось наблюдать позитроны, но поскольку исследователи на тот момент не были знакомы с работами Дирака, где эти античастицы были описаны теоретически, они просто отметили факт их наблюдения.

Что такое антивещество и существует ли оно? Никто пока не знает точно

Антивещество удавалось получить в коллайдере и там же получилось составить из античастиц целый антиатом!

При столкновениях частиц в коллайдере образуются античастицы, которые затем регистрируются в детекторах, что позволяет проводить их анализ. Правда существует они относительно недолго.

Как мне известно, в ЦЕРНЕ наблюдали и атомы антиводорода. Это, опять-таки, не прямое наблюдение. Позже удалось собрать такой атом из античастиц.

В чём главное противоречие и феномен антивещества

Для начала, чтобы исключить множество вопросов, нужно отметить, что антивещество - это ещё не антиматерия. Поэтому, те античастицы, которые мы видим в некоторых исследованиях не аннигилируют с ужасными последствиями этого процесса.

Аннигиляция
Аннигиляция

Античастицы действительно аннигилируют со своей парой и испускают при этом излучение, но, к счастью, объемы совсем не те.

Нашли мы позитрон, который противоположен электрону, но для того, чтобы составить целый антиатом нужно ещё иметь, как минимум, антипротон. Да ещё и соединить всё это надо воедино.

Антиводород
Антиводород

Такое уже получилось сделать с антиводородом, но это единичный случай и антиатом тут тоже единичный. Количество недостаточно для интенсивной аннигиляции с окружающей материей с выбросом большого объема энергии. Если я не ошибаюсь, подобные эксперименты проводились и антигелием. Более тяжелые антиэлементы пока можно даже не стараться создавать.

И вот тут появляется главное противоречие вопроса. Вещество, которое состоит из античастиц, само собой не образуется в природе.

Данные об обнаружении антивещества в нашей галактике и за ее пределами отсутствуют. Отсутствуют и данные о скоплениях антивещества в наблюдаемой части вселенной.

Это обстоятельство подтверждает гипотезу об асимметрии материи-антиматерии, возникшей на самой ранней стадии эволюции нашей вселенной. Объяснения этого явления пока нет.

То антивещество ,которое мы смогли увидеть или создать - это результат различных событий и столкновений частиц. При этом создание античастиц всегда связано с созданием соответствующего количества частиц материи, поэтому общее количество материи не меняется.

Пожалуйста, подпишитесь на проект, оцените статью лайком и напишите комментарий! Это поможет развитию канала, а вы не пропустите новые статьи

Советую также прочитать на нашем канале:

-----

Смотрите нас на YouTube и присоединяйтесь к телеге!