Dosłownie antymateria jest odwrotnością materii. Każdy cząstka elementarna wiemy, że ma przeciwną cząstkę, która ma dokładnie te same cechy, z wyjątkiem ładunek elektryczny, co jest odwrotnością. O pozyton, na przykład, jest antymaterią elektron, ma więc tę samą masę, ten sam obrót, ten sam rozmiar, ale ładunek elektryczny o przeciwnym znaku.
Materia i antymateria, składające się z antycząstek
Antymateria nie jest naturalnie wytwarzana na Ziemi. Wszystko, co wiadomo o tych antycząstkach, pochodzi z eksperymentów przeprowadzonych wakceleratory cząstek, które zawierają antycząsteczki jako produkt. Trudność w produkcji i analizie tych materiałów polega na tym, że w zetknięciu się materii i antymateria, zawsze następuje anihilacja, to znaczy jedno niszczy drugie, a rezultatem jest energia.
Odkrycie
W 1928 r. brytyjski fizyk Paul Andrien M. Dirac zrewidowałem równanie równoważności między masą a energią zaproponowane przezEinstein i zaproponował, aby masa była rozpatrywana z wartościami dodatnimi i ujemnymi. Propozycja Diraca umożliwiła rozważenie możliwości istnienia antymaterii.
W 1932 Carl Anderson wykrył obecnośćelektrony dodatnie podczas eksperymentu z promieniami kosmicznymi. Wykryty antyelektron nazwano pozytonem i ma takie same właściwości jak elektron, ale ma dodatni ładunek elektryczny.
W 1955 naukowcy stworzyli antyproton za pomocą akceleratora cząstek. Od tego czasu badania związane z antymaterią ujawniły antycząstki neutrony, kwarki, leptony itp.
Aplikacje
W praktyce możemy wymienić badanie PET, które wykorzystuje emisję pozytonów do tworzenia trójwymiarowych obrazów wykorzystywanych w wykrywaniu guzów. Elektrony ludzkiego ciała ulegają anihilacji, gdy napotykają pozytony emitowane przez określoną substancję. Produktem anihilacji jest pokolenie promieniowanie gamma, który jest używany do obrazowania 3D.
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
Anihilacja na dużą skalę, która występuje w zetknięciu się cząstek i antycząstek, może generować ogromne ilości energii. Ilość 10 kilogramów antymaterii może wytworzyć energię odpowiadającą sześciu latom pełnej pracy Elektrowni Itaipu! Wydajność 1 g antymaterii w samochodzie miałaby zasięg około 10 000 kilometrów.
Siły zbrojne USA prowadzą badania nad stworzeniem bomb z antymaterii. Anihilacja spowodowana kontaktem materii z antymaterią bomb może generować eksplozje o destrukcyjnym potencjale znacznie większym niż głowice nuklearne.
Odległości, które dzielą nas od pewnych ciał niebieskich w przestrzeni, uniemożliwiają jakiekolwiek próby przybliżenia. Na przykład wycieczka do gwiazdy Alpha Centauri, która gwiazda po Słońce, jest najbliżej Ziemi, przy obecnych technologiach zajęłoby to około 80 tysięcy lat. Gdyby statki kosmiczne były zasilane antymaterią, czas tej podróży byłby znacznie skrócony, co mogłoby sprawić, że „spacer” byłby całkowicie opłacalny.
Generowanie i przechowywanie antycząstek
Przyspieszając atomy do bardzo duże prędkości z akceleratorem cząstek mogą one zderzyć się z określonym celem. Antycząstki powstają w wyniku tego zderzenia i są rozdzielone działaniem pola magnetyczne. Przechowywanie tych elementów odbywa się w swoistej magnetycznej butelce, co zapobiega antymateria wejdzie w kontakt z materią, co może doprowadzić do anihilacji i zniszczenia antycząstki. Każdego roku wytwarzana jest tylko jedna bilionowa grama antyprotonów.
przez Joaba Silasa
Ukończył fizykę
Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Wyglądać:
JUNIOR, Joab Silas da Silva. „Co to jest antymateria?”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-antimateria.htm. Dostęp 27 lipca 2021 r.
