Burtiski antimatērija ir matērijas apgrieztā puse. Katrs elementārdaļiņa kurai, kā mēs zinām, ir pretēja daļiņa, kurai ir tieši tādas pašas īpašības, izņemot elektriskais lādiņš, kas ir otrādi. O pozitrons, piemēram, ir antiviela elektrons, tāpēc tam ir vienāda masa, vienāda rotācija, vienāds izmērs, bet pretējas zīmes elektriskais lādiņš.
Matērija un antiviela, kas sastāv no antidaļiņām
Antimatērija uz Zemes dabiski netiek ražota. Viss, kas ir zināms par šīm antidaļiņām, izriet no eksperimentiem, kas veikti gadādaļiņu paātrinātāji, kas satur pretdaļiņas kā produktu. Šo materiālu ražošanas un analīzes grūtības slēpjas faktā, ka, saskaroties starp matēriju un antimatērija vienmēr notiek iznīcināšana, tas ir, viens iznīcina otru, un rezultāts ir liels enerģiju.
Atklājums
1928. gadā britu fiziķis Pols Andriens M. Diraks pārskatīja masas un enerģijas līdzvērtības vienādojumu, ko piedāvājaEinšteins un ierosināja, ka masa būtu jāapsver ar pozitīvām un negatīvām vērtībām. Diraka priekšlikums ļāva apsvērt antimatērijas pastāvēšanas iespēju.
1932. gadā Karls Andersons atklāja klātbūtnipozitīvie elektroni eksperimenta laikā ar kosmiskajiem stariem. Atklāto antielektronu sauca par pozitronu, un tam ir tādas pašas īpašības kā elektronam, bet tam ir pozitīvs elektriskais lādiņš.
1955. gadā zinātnieki radīja antiprotonu, izmantojot daļiņu paātrinātāju. Kopš tā laika pētījumi, kas saistīti ar antimateriālu, ir atklājuši antidaļiņas neitroni, kvarki, leptoni utt.
lietojumprogrammas
Praktiskā ziņā var minēt PET skenēšanas eksāmenu, kas izmanto pozitronu emisiju, veidojot trīsdimensiju attēlus, ko izmanto audzēju noteikšanā. Cilvēka ķermeņa elektroni tiek iznīcināti, saskaroties ar pozitroniem, ko izstaro noteikta viela. Iznīcināšanas produkts ir ģenerēšana gamma starojums, ko izmanto 3D attēlveidošanai.
Nepārtrauciet tagad... Pēc reklāmas ir vēl kas ;)
Liela mēroga iznīcināšana, kas notiek, saskaroties ar daļiņām un antidaļiņām, var radīt pārmērīgu enerģijas daudzumu. 10 kilogramu antimateriāla var radīt enerģiju, kas atbilst sešiem Itaipu spēkstacijas pilnas darbības gadiem! 1 g antimatērijas iznākums automašīnā būtu aptuveni 10 000 kilometru.
ASV bruņotie spēki veic pētījumus ar antimateriālu izgatavotu bumbu radīšanu. Iznīcināšana, ko rada matērijas saskare ar bumbu antimateriālu, var izraisīt sprādzienus ar postošo potenciālu, kas ir daudz lielāks nekā sprādzieniem. kodolgalviņas.
Attālumi, kas mūs atdala no noteiktiem debess ķermeņiem kosmosā, padara neiespējamus tuvināšanas mēģinājumus. Ceļojums uz zvaigzni Alfa Kentauri, piemēram, kura zvaigzne pēc Sv, atrodas vistuvāk Zemei, ar pašreizējām tehnoloģijām tas aizņemtu aptuveni 80 tūkstošus gadu. Ja kosmosa kuģus darbinātu ar antimateriālu, šī ceļojuma laiks ievērojami samazinātos, kas varētu padarīt "pastaiga" pilnībā dzīvotspējīgu.
Antidaļiņu ģenerēšana un uzglabāšana
Paātrinot atomus līdz ļoti lieli ātrumi ar daļiņu paātrinātāju tās var sadurties ar konkrētu mērķi. Antidaļiņas rodas šīs sadursmes rezultātā un tiek atdalītas, iedarbojoties magnētiskie lauki. Šo elementu uzglabāšana tiek veikta sava veida magnētiskā pudelē, kas novērš antimateriāls nonāk saskarē ar vielu, kas var izraisīt tās iznīcināšanu un iznīcināšanu antidaļiņas. Katru gadu tiek ražota tikai triljonā daļa grama antiprotonu.
Autors: Joabs Silass
Beidzis fiziku
Vai vēlaties atsaukties uz šo tekstu kādā skolā vai akadēmiskajā darbā? Skaties:
JUNIOR, Joabs Silas da Silva. "Kas ir antimatērija?"; Brazīlijas skola. Pieejams: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-antimateria.htm. Skatīts 2021. gada 27. jūlijā.
