Když uslyšíte slovo antihmota Vypadá to jako něco typického pro film. Je to však něco zcela skutečného a dokonce to emitujeme do svého těla. Antihmota se pro vědu stala velmi důležitou, protože nám pomáhá porozumět mnoha aspektům vesmíru, jeho vzniku a vývoji. Kromě toho vysvětluje mnoho jevů, které se odehrávají ve skutečnosti.
Chcete vědět, co je antihmota a proč je tak důležitá? Zde vám vše vysvětlíme.
Co je antihmota
Antihmota vzniká z jedné z těch obrovských rovnic, které mají jazyk, který jsou schopni dešifrovat pouze velcí fyzici a matematici. Tyto rovnice vypadají jako něco, co je špatně, a že po tolika rovnicích je normální, že je nějaká chyba. Nicméně, to je naprosto pravda a antihmota je skutečná.
Je to látka složená z takzvaných antičástic. Tyto částice jsou stejné jako ty, které známe, ale se zcela opačným elektrickým nábojem. Například, antičástice elektronu, jehož náboj je záporný, je pozitron. Je to stejný prvek se stejným složením, ale s kladným nábojem. Je to tak jednoduché a kdo si to chce komplikovat, mýlí se.
Tyto částicové a antičásticové látky jdou do párů. Když se dva srazí, navzájem se vyhladí a úplně zmizí. V důsledku této srážky se vytvoří záblesk světla. Částice, které nemají náboje, jako jsou neutrina, jsou považovány za své vlastní antičástice.
Existuje několik teorií, které o těchto částicích uvažují pod jménem Majorana, a z toho vyplývá, že částice temné hmoty mohou být také částice Majorany, To znamená, že oni sami jsou jejich antičásticí a částicí zároveň. Pokud chcete jít hlouběji do tohoto tématu, můžete se poradit s teorií velkého třesku, která také souvisí.
Diracova rovnice
Jak jsme již diskutovali, antihmota vychází z matematických studií a dlouhých fyzikálních rovnic. Fyzik Paul Dirac to všechno studoval v roce 1930. Pokusil se sjednotit nejdůležitější fyzikální proudy v jednom: speciální relativitu a kvantovou mechaniku. Tyto dva proudy spojené do jediného teoretického rámce by mohly výrazně pomoci porozumět vesmíru. Tento koncept souvisí s teorie velkého třesku a jak hmota vzniká.
Dnes to známe jako Diracovu rovnici. Je to poměrně jednoduchá rovnice, která však ve své době přemohla všechny vědce. Rovnice předpovídala něco, co se zdá nemožné, částice s negativní energií. Diracovy rovnice říkaly, že částice mohou mít nižší energii než klidová. To znamená, že mohou mít méně energie, než mají, když nedělají absolutně nic.. Toto tvrzení bylo pro fyziky obtížnější pochopit. Jak můžete mít méně energie, než máte, aniž byste cokoli dělali, pokud už nic neděláte sami?
Z toho bylo možné zjistit, že částice měly negativní energii. To vše spustilo realitu, ve které existuje moře částic, které mají negativní energii a které fyzika neobjevila. Když normální částice skočí z nižší energetické úrovně na vyšší, ponechá mezeru v nižší energetické úrovni, ze které pochází. Nyní, pokud má částice záporný náboj, může mít díra záporně nabitou díru nebo stejný kladný náboj, tj. Pozitron. Tak se zrodil koncept antičástic.
Kde se antihmota nachází?
První částice antihmoty, které byly detekovány, byly ty z kosmických paprsků pomocí oblačné komory. Tyto kamery se používají k detekci částic, emitují plyn, který ionizuje po průchodu částic, takže můžete znát cestu, kterou mají. Vědec Carl D. Anderson dokázal použít magnetické pole tak, aby Když částice prochází komorou, cesta se ohne pro svůj elektrický náboj. Tímto způsobem bylo dosaženo, že částice šla na jednu stranu a antičástice na druhou.
Později byly objeveny antiprotony a antineutrony a od té doby byly objevy větší a větší. Antihmota je stále známější. Naše planeta je neustále bombardována antičásticemi, které jsou součástí kosmického záření. To, co je nám nejbližší, je to, co nás ovlivňuje.
Můžeme říci, že sami emitujeme antihmotu díky složení těla. Například pokud jíme banán, v důsledku rozpadu draslíku -40, vytvoří pozitron každých 75 minut. To znamená, že pokud v našem těle najdeme draslík -40, bude to tak, že my sami jsme zdrojem antičástic.
K čemu to je
Určitě si řeknete, že k čemu je vědět, že existuje antihmota. Díky ní máme mnoho vylepšení v oblasti medicíny. Například, je široce používán v pozitronové emisní tomografii. Tyto částice se používají k vytváření některých obrazů lidského těla s vysokým rozlišením. Tyto snímky jsou velmi užitečné při kontrolách, abychom věděli, zda máme nádor, který se rozšiřuje, nebo stupeň jeho evoluce. Studuje se i využití antiprotonů pro léčbu nádorových onemocnění, což souvisí s Kardashevovo měřítko a technologický vývoj v lékařství.
V budoucnu by antihmota mohla sloužit jako slibný prvek ve výrobě energie. Když hmota a antihmota zničí, zanechají dobrou formu energie ve formě světla. Samotný gram antihmoty by uvolnil energii ekvivalentní jaderné bombě. To je naprosto úžasné.
Dnešním problémem při využívání antihmoty pro energii je její skladování. Je to něco, co jsme velmi daleko od řešení. Každý gram antihmoty potřebovalo by to asi 25.000 XNUMX bilionů kilowatthodin energie.
Slouží také k vysvětlení, proč existujeme. Zpočátku, podle teorie velkého třesku, původ hmoty i antihmoty musel vzniknout prostřednictvím vzoru úplné symetrie. Kdyby tomu tak bylo, už bychom zmizeli. Proto je nutné, aby na každou antihmotu muselo být alespoň o 1 částici hmoty více.
Doufám, že tato informace objasnila vaše pochybnosti o antihmotě.