Содержание
Антивселенная и антиматерия
Что такое антиматерия? Простыми словами это что-то, не существующее в природе и состоящее из чего-то, не существующего в природе. Тогда почему все вокруг с ума сходят по ней? Потому что, если антиматерия все-так существует, значит есть и антивселенная, а в ней и антиземля, антилюди и даже антиТы. Да, именно ты. Такой же человек, время которого всего-то идет в обратную сторону. Одна только мысль об этом переворачивает сознание с ног на голову. Совсем недавно ученые выдвинули новую теорию о том, что Большой взрыв на самом деле породил не одну, а две Вселенные, являющиеся зеркальными копиями друг друга. Исходя из этой теории, любая материя во Вселенной имеет такое же количество антиматерии с абсолютно одинаковой структурой, но зеркальными свойствами, по-другому говоря, противоположными. То есть, там, где у нас плюс, у них минус.
Жаль, мы вряд ли сможем это когда-нибудь проверить, потому что при контакте частицы и античастицы происходит аннигиляция.
Это доподлинно известный факт. Поэтому несложно прикинуть, что будет при контакте материи и антиматерии. Кажется, это называется экстерминатус.
Однако, вряд ли не значит наверняка. Согласно другим теориям антиматерия существует и в нашей Вселенной. Тогда вырисовываются другие резонные вопросы: где она находится, и почему мир все еще не в огне от тотальной аннигиляции?
Вернемся к теме Большого взрыва. По недавним предположениям ученых, мы можем оказаться зеркальным отражением Антивселенной, состоящей из антиматерии со своим антипространством и антивременем.
Эта теория звучит как идея для нового фантастического фильма, однако она не так уж и безосновательна. С ее помощью можно было бы решить некоторые парадоксы, которым на данный момент пока нет объяснения.
Новая модель образования Вселенной подразумевает, что при Большом взрыве появилась не одна, а две абсолютно симметричные Вселенные. В одной время стремится в будущее, в другой в прошлое.
Напомним, что общепринятая теория Большого взрыва гласит, что наша Вселенная после этого самого взрыва расширяется и остывает вот уже практически 14 миллиардов лет.
В этом процессе атомы образовывались их элементарных частиц, а из атомов вся остальная известная нам материя.
Космология изучает эволюцию Вселенной в рамках общей теории относительности Эйнштейна, но она не может объяснить, почему материи в ней огромное количество, а антивещества никто даже найти не может. Хотя их должно быть поровну. Темная материя, черные дыры и многие другие гипотезы пытались объяснить это. Но вот новая теория об Антивселенной и антиматерии кажется намного проще и даже логичнее, что ли. При этом она не создает новых парадоксов и не перечит существующим теориям. В общем, если чего-то в космосе не хватает, можно списать это на антивселенную.
Новая модель Большого взрыва предполагает, что после него две Вселенные разлетелись во времени в разные стороны прямо как электроны в вакууме, при появлении рождающие античастицу позитрон.
Однако, квантовый принцип неопределенности не дает Антивселенной стать идентичной нашей. Симметричная – да, копия – нет.
Хотя она будет очень и очень похожа.
Все же знают, что есть лента Мебиуса? Такая поверхность, на которой даже в трехмерном пространстве видна лишь одна сторона. Так вот Антивселенная и есть обратная сторона этой ленты. Путешествия во времени из вещей за гранью фантастики плавно перемещаются в науку.
Никто толком не знает, как может протекать время в Антивселенной, как там проходят физические процессы и прочее. Да что уж там, никто не может даже сказать, существует ли она. И, возможно, никогда так и не сможет.
Вещество, которое есть и которого нет . PRO Антиматерию
Мир материален. Все мы знаем об этом. Материя находится везде вокруг нас. Это все, что нас окружает. Это воздух, горы, океаны, живые существа – люди, звери, птицы, рыбы, растения. Это объективная реальность, содержимое пространства… Это также субстрат – общая основа всех процессов и явлений.
Само слово происходит от латинского materia – «вещество». Термин был введен в латинскую философию Цицероном, который перевел греческое слово h?l?.
Понятие материи как субстрата вещественного мира было разработано в греческой философии Платоном и Аристотелем. Декарт сформулировал понятие материи как телесной субстанции, обладающей пространственной протяженностью и делимостью. Это понятие легло в основу материализма, и материя является центральной категорией диалектического материализма. То есть это одна из основных категорий и науки, и философии, и одновременно – объект изучения физики.
Для физики материя – нечто существующее в пространстве и времени. Это представление пошло от Ньютона, который считал, что пространство – вместилище вещей, а время – вместилище событий. Но материю также можно рассматривать и как нечто само задающее свойства пространства и времени. Это представление пошло от Лейбница, а потом нашло выражение в теории относительности Эйнштейна. Физические явления – изменения, происходящие с различными формами материи. Задача физики – описание свойств различных видов материи и их взаимодействия.
Материя в классическом понимании – вещество, которое состоит из атомов, содержащих протоны, электроны и нейтроны.
Эта форма материи доминирует в Солнечной системе и ближайших звездных системах. Классическое вещество может находиться в одном из основных состояний: твердом, жидком, газообразном, еще бывают, например, жидкие кристаллы и плазма.
Один из основных законов диалектики, раскрывающий источник самодвижения и развития объективного мира и познания, – это закон единства и борьбы противоположностей, исходящий из положения, что основу всякого развития составляет противоречие – борьба (взаимодействие) противоположных сторон и тенденций, которые вместе с тем находятся во внутреннем единстве и взаимопроникают друг в друга. А поэтому в мире существует не только материя, но и антиматерия. Ее просто не могло не быть, если существует материя. Мир находится в равновесии. Антиматерия – это антитезис, или полная противоположность материи. Но одновременно и идентичная последней, только все в ней «перевернуто с ног на голову».
Антиматерия, или антивещество, – материя, построенная из античастиц.
Ядра атомов антиматерии состоят из антипротонов и антинейтронов, атомные оболочки построены из позитронов.
Антиматерия не существует на Земле в обычном понимании. Но она есть во Вселенной и является одной из пока необъяснимых тайн. Насколько нам известно, нормой во всей Вселенной является материя, а не антиматерия. Но мы знаем, что антиматерия есть и она реальна, поскольку ученым удавалось получить небольшие ее количества.
Антиматерия уничтожает любую материю, к которой только прикасается, как, впрочем, и себя. При этом происходит взрыв и высвобождение энергии, которая удерживалась на протяжении миллиардов лет. Высвобождаемая таким образом энергия по силе превышает любую из известных нам на сегодняшний день. И именно поэтому антиматерия интересует современных ученых. Она может стать Технологией (с большой буквы) XXI века – великолепным, ни с чем не сравнимым источником энергии. С другой стороны, она может обратиться огромной разрушающей силой, основой оружия массового поражения, которое уничтожит все живое на Земле.
Потенциальные возможности и угрозы огромны. Что перевесит?
Из античастиц может быть построено антивещество – точно таким же образом, как вещество из частиц. Однако возможность аннигиляции (взаимного уничтожения) при встрече с частицами не позволяет античастицам сколько-нибудь длительное время существовать в веществе. Античастицы могут долго жить только при условии полного отсутствия контакта с частицами вещества. Свидетельством наличия антивещества где-либо вблизи от известной нам части Вселенной было бы мощное аннигиляционное излучение, приходящее из области соприкосновения вещества и антивещества. Но пока нет данных, которые говорили бы о существовании во Вселенной областей, заполненных антивеществом. Однако его можно получить на Земле – и это уже было сделано, как сказано выше.
Требуется более миллиарда атомов химического взрывчатого вещества для производства такого же количества энергии, которое может быть высвобождено при аннигиляции одного электрона. Аннигиляция одного грамма антиматерии даст столько же энергии, сколько могут дать топливные баки двух дюжин современных космических кораблей.
Следовательно, преобразование энергии позитронов будет революционным источником энергии и также заинтересует тех, кто ведет войну, потому что половина грамма антиматерии соответствует взрыву бомбы, сброшенной на Хиросиму.
Неудивительно, что антиматерией интересуются и все, кто связан с космосом, и военные. Если ее удастся производить и хранить, она потенциально может дать огромную власть. Нет сомнения, что в настоящий момент эти возможности тщательнейшим образом исследуются, а приказы отдаются на самом высоком уровне.
Ученые занимаются изучением антиматерии последние пятьдесят лет. Исследования антиматерии проводятся в таких всемирно известных лабораториях, как ЦЕРН (Европейский Центр ядерных исследований) в Европе и «Фермилаб» (Национальная ускорительная лаборатории имени Энрико Ферми) в США, о которых рассказ ниже. Публикации об их достижениях стали появляться в 1996 году. После этого изучением вопросов антиматерии активно занялись военные.
Так что это – благо или зло? Стоит ли подробно изучать антиматерию или лучше забыть о ней навсегда?
Свойство человека – стремиться к знаниям, и уж если люди узнали об антиматерии и о потенциальных возможностях ее использования, то не успокоятся, пока не изучат их подробно.
Давайте надеяться, что мы получим прекрасный и экономичный источник энергии, который поможет нам сохранить богатства недр Земли.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Что такое антивещество и почему его сегодня нет во Вселенной?
Частицы и античастицы обладают противоположными свойствами, такими как электрический заряд. Например, античастицей отрицательного электрона является положительный позитрон. Каждый известный нам физический процесс создает равное количество материи и антиматерии.
Однако, когда частица встречается со своей античастицей, она «аннигилирует», в конечном итоге превращаясь в высокоэнергетические фотоны. Таким образом, Вселенная не должна содержать материи или антиматерии, а должна быть просто морем фотонов. Вместо этого он содержит достаточно материи, чтобы образовать около двух триллионов галактик, и, насколько мы можем судить, не содержит антиматерии.
Ключ к пониманию того, что произошло со всей антиматерией, кроется в том факте, что «послесвечение» Большого взрыва (космическое фоновое излучение) содержит около 10 миллиардов фотонов на каждую частицу материи в сегодняшней Вселенной. Это говорит нам о том, что во время Большого взрыва на каждые 10 миллиардов антиматерии приходилось 10 миллиардов и одна частица материи, а после оргии аннигиляции на каждую частицу материи приходилось 10 миллиардов фотонов.
Физики долго искали тонкую асимметрию в законах физики, которая объясняет избыток материи над антиматерией при Большом взрыве. И они думают, что нашли его в поведении нейтрино.
Нейтрино — призрачные субатомные частицы, редко взаимодействующие с материей. (Поднимите большой палец вверх; около 100 миллиардов нейтрино, генерируемых ядерными реакциями на Солнце, проходят через ноготь вашего большого пальца каждую секунду.) Нейтрино бывают трех типов, и каждое нейтрино постоянно меняется от электронного нейтрино к мюонному нейтрино и к тау-нейтрино.
-нейтрино и обратно.
Больше похожего на это
Положительные частицы (красный) и отрицательные частицы (зеленый) изгибаются в сторону от момента аннигиляции на этом изображении пузырьковой камеры в искусственных цветах © Science Photo Library
С 2016 года физики эксперимента T2K в Японии пытались показать, что нейтрино ведут себя иначе, чем антинейтрино. Для этого они генерируют пучки мюонных нейтрино и мюонных антинейтрино на объекте в Токае и направляют их на гигантский подземный детектор Супер-Камиоканде, расположенный на расстоянии 295 км.
На данный момент они обнаружили больше электронных нейтрино и меньше электронных антинейтрино, чем ожидалось, что позволяет предположить, что нейтрино действительно ведут себя иначе, чем антинейтрино. Это небольшой эффект, который необходимо подтвердить, но он может обеспечить механизм создания Вселенной с преобладанием материи.
Масса нейтрино слишком мала, чтобы что-то изменить во Вселенной. Важно, однако, то, что они вращаются только по часовой стрелке вокруг своего направления полета, и физики задаются вопросом, были ли у нейтрино и антинейтрино сверхтяжелые партнеры с противоположным вращением во время Большого взрыва.
Эти сверхтяжелые частицы могли образоваться только в высокоэнергетических условиях Большого взрыва и быстро распались на частицы, которые мы видим сегодня. При этом они могли запечатлеть свою асимметрию в космосе, производя 10 миллиардов и одну частицу материи на каждые 10 миллиардов антиматерии, необходимые для объяснения того, почему мы живем во Вселенной, состоящей исключительно из материи.
Подробнее:
- Что такое темная материя?
- У субатомных частиц есть цвет?
- Какая самая маленькая частица?
- Что такое Стандартная модель?
Определение и значение антиматерии — Merriam-Webster
а·ти·материя·тер
ˈan-tē-ˌma-tər,
ˈan-ˌtī-
: материя, состоящая из античастиц
Примеры предложений
Недавние примеры в Интернете
В 2006 году Стефон Александер, физик из Университета Брауна, предположил, что гравитация Черна-Саймонса также потенциально может решить одну из самых больших загадок космологии: почему наша Вселенная содержит больше материи, чем антивещество .
— Кэти Маккормик, Quanta Magazine , 5 декабря 2022 г.
Несколько лет назад группа физика Ивана Воробьева на Большом адронном коллайдере начала производить экзотическую форму антиматерии , известную как антигелий.
— София Чен, WIRED , 14 декабря 2022 г.
В-третьих, понимают ли физики фундаментальные симметрии Вселенной, например, почему материи больше, чем антиматерия во Вселенной?
— Артемис Спайроу, Разговор , 14 ноября 2022 г.
В 1920-х годах, например, это требование унитарности привело британского физика Пола Дирака к открытию уравнения, которое подразумевало существование антивещества .
— Чарли Вуд, Quanta Magazine , 26 сентября 2022 г.
Нет, эти матрасы не набиты икрой или антиматерия или пятьсот тридцать девять тысяч долларов немаркированными купюрами.
— Патрисия Маркс, The New Yorker , 20 июня 2022 г.
Первый и наиболее известный параметр, нарушение зарядовой четности (CP), определяет, будут ли нейтрино и их античастицы колебаться одинаково, и может помочь объяснить, почему во Вселенной больше материи, чем антиматерии .
— Томас Льютон, 9 лет.0055 Scientific American , 13 апреля 2022 г.
Кроме того, эта система включает взаимодействия между антиматерией и обычной материей, которые может быть трудно зафиксировать из-за их насильственных целей.
— Джон Тиммер, Ars Technica , 16 марта 2022 г.
Кто-то, кто будет выполнять работу, которая может оказаться фатальной, например, очистить камеру из антиматерии или исследовать совершенно неизвестную среду.
— Том Шиппи, 9 лет0055 WSJ , 13 мая 2022 г.
Узнать больше
Эти примеры предложений автоматически выбираются из различных онлайн-источников новостей, чтобы отразить текущее использование слова «антивещество». Мнения, выраженные в примерах, не отражают точку зрения Merriam-Webster или ее редакторов. Отправьте нам отзыв.
История слов
Первое известное использование
1934, в значении, определенном выше
Путешественник во времени
Первое известное использование антивещества было
в 1934 году
Посмотреть другие слова того же года
антиматериализм
антивещество
противотанковый
Посмотреть другие записи поблизости
Процитировать эту запись
«Антиматерия».
Словарь Merriam-Webster.com , Merriam-Webster, https://www.merriam-webster.com/dictionary/antimatter. По состоянию на 2 января 2023 г.
Copy Citation
Детское определение
антивещество
сущ.
а·ти·материя·тер
ˈant-i-ˌmat-ər
: материя, части которой соответствуют частям обычной материи, за исключением того, что она обладает некоторыми противоположными свойствами (как положительный, а не отрицательный заряд)
Еще от Merriam-Webster об
антиматерии антивещество
Последнее обновление: