Κυριολεκτικά, η αντιύλη είναι το αντίστροφο της ύλης. Καθε στοιχειώδες σωματίδιο που γνωρίζουμε ότι έχει ένα αντίθετο σωματίδιο που έχει ακριβώς τα ίδια χαρακτηριστικά, εκτός από το ηλεκτρικό φορτίο, που είναι το αντίστροφο. Ο θετικόν ηλεκτρόνιο, για παράδειγμα, είναι η αντιύλη του ηλεκτρόνιο, επομένως, έχει την ίδια μάζα, ίδια περιστροφή, ίδιο μέγεθος, αλλά ηλεκτρικό φορτίο αντίθετου πρόσημου.
Ύλη και αντιύλη, που αποτελείται από αντισωματίδια
Η αντιύλη δεν παράγεται φυσικά στη Γη. Όλα όσα είναι γνωστά για αυτά τα αντισωματίδια προέρχονται από πειράματα που πραγματοποιήθηκαν στοεπιταχυντές σωματιδίων, τα οποία διαθέτουν αντισωματίδια ως προϊόν. Η δυσκολία στην παραγωγή και ανάλυση αυτών των υλικών έγκειται στο γεγονός ότι, στη συνάντηση μεταξύ ύλης και αντιύλη, ο εκμηδενισμός συμβαίνει πάντα, δηλαδή το ένα καταστρέφει το άλλο και το αποτέλεσμα είναι πολλά ενέργεια.
Ανακάλυψη
Το 1928 ο Βρετανός φυσικός Paul Andrien M. Dirac αναθεώρησε την εξίσωση ισοδυναμίας μεταξύ μάζας και ενέργειας που προτείνεται από
Αϊνστάιν και πρότεινε να θεωρηθεί η μάζα με θετικές και αρνητικές τιμές. Η πρόταση του Ντιράκ έδωσε τη δυνατότητα να εξεταστεί η πιθανότητα ύπαρξης αντιύλης.Το 1932, ο Carl Anderson εντόπισε την παρουσία τουθετικά ηλεκτρόνια κατά τη διάρκεια ενός πειράματος με κοσμικές ακτίνες. Το αντιηλεκτρόνιο που εντοπίστηκε ονομάστηκε ποζιτρόνιο και έχει τα ίδια χαρακτηριστικά με το ηλεκτρόνιο, αλλά έχει θετικό ηλεκτρικό φορτίο.
Το 1955, οι επιστήμονες δημιούργησαν το αντιπρωτόνιο χρησιμοποιώντας έναν επιταχυντή σωματιδίων. Έκτοτε, μελέτες που σχετίζονται με την αντιύλη έχουν αποκαλύψει αντισωματίδια του νετρόνια, κουάρκ, λεπτόνια και τα λοιπά.
εφαρμογές
Με πρακτικό τρόπο, μπορούμε να αναφέρουμε την εξέταση PET scan, η οποία χρησιμοποιεί την εκπομπή ποζιτρονίων για να σχηματίσει τρισδιάστατες εικόνες που χρησιμοποιούνται στην ανίχνευση όγκων. Τα ηλεκτρόνια του ανθρώπινου σώματος υφίστανται εκμηδένιση όταν συναντούν ποζιτρόνια που εκπέμπονται από μια συγκεκριμένη ουσία. Το προϊόν του αφανισμού είναι η γενιά του ακτινοβολία γάμμα, το οποίο χρησιμοποιείται για τρισδιάστατη απεικόνιση.
Μη σταματάς τώρα… Υπάρχουν και άλλα μετά τη διαφήμιση ;)
Η μεγάλης κλίμακας αφανισμός που υπάρχει στη συνάντηση σωματιδίων και αντισωματιδίων μπορεί να δημιουργήσει υπέρογκες ποσότητες ενέργειας. Ποσότητα 10 κιλών αντιύλης μπορεί να παράγει την ενέργεια που αντιστοιχεί σε έξι χρόνια πλήρους λειτουργίας του Ηλεκτροπαραγωγικού Σταθμού Itaipu! Η απόδοση 1 g αντιύλης σε ένα αυτοκίνητο θα είχε εμβέλεια περίπου 10.000 χιλιομέτρων.
Οι ένοπλες δυνάμεις των ΗΠΑ πραγματοποιούν έρευνα για τη δημιουργία βομβών κατασκευασμένων με αντιύλη. Ο αφανισμός που δημιουργείται από την επαφή της ύλης με την αντιύλη των βομβών θα μπορούσε να προκαλέσει εκρήξεις με καταστροφικό δυναμικό πολύ μεγαλύτερο από αυτό των βομβών. πυρηνικές κεφαλές.
Οι αποστάσεις που μας χωρίζουν από ορισμένα ουράνια σώματα στο διάστημα καθιστούν αδύνατη κάθε προσπάθεια προσέγγισης. Ένα ταξίδι στο αστέρι Άλφα Κενταύρου, για παράδειγμα, το οποίο πρωταγωνιστεί μετά το Ήλιος, είναι το πιο κοντινό στη Γη, θα χρειαζόταν περίπου 80 χιλιάδες χρόνια με τις σύγχρονες τεχνολογίες. Εάν τα διαστημόπλοια τροφοδοτούνταν από αντιύλη, ο χρόνος για αυτό το ταξίδι θα μειωνόταν σημαντικά, γεγονός που θα μπορούσε να κάνει τον «περίπατο» πλήρως βιώσιμο.
Παραγωγή και αποθήκευση αντισωματιδίων
Με την επιτάχυνση των ατόμων σε πολύ υψηλές ταχύτητες με έναν επιταχυντή σωματιδίων, μπορούν να συγκρουστούν με έναν συγκεκριμένο στόχο. Τα αντισωματίδια προκύπτουν από αυτή τη σύγκρουση και διαχωρίζονται από τη δράση του μαγνητικά πεδία. Η αποθήκευση αυτών των στοιχείων γίνεται σε ένα είδος μαγνητικής φιάλης, η οποία εμποδίζει την η αντιύλη έρχεται σε επαφή με την ύλη, η οποία θα μπορούσε να οδηγήσει σε αφανισμό και καταστροφή της αντισωματίδια. Κάθε χρόνο παράγεται μόνο ένα τρισεκατομμύριο του γραμμαρίου αντιπρωτονίων.
Του Joab Silas
Πτυχιούχος Φυσικής
Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε ένα σχολικό ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:
JUNIOR, Joab Silas da Silva. "Τι είναι η αντιύλη;" Σχολή Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-antimateria.htm. Πρόσβαση στις 27 Ιουλίου 2021.
