מהו אנטי-חומר, ומה ההבדל בין חומר לאנטי-חומר?


תשובה 1:

הטבע הוא סימטרי. כל חפץ וכל יצירה של טבע מציגה סימטריה. היופי וההרמוניה של הטבע נובעים במידה רבה מסימטריה זו. בטבע, לכל יין יש יאנג.

לכל סוג של חלקיק חומר קיים סוג מתאים של חלקיק נוגד חומר. לחלקיקים חלקיקים יש מסה זהה לזו של בן זוגה לחלקיקים, אך כל המאפיינים האחרים שלו הם ההפך מזו של הכונן שלו.

לדוגמא, לאנטי-אלקטרונים יש מסה זהה לאלקטרון, אך המטען החשמלי שלו הוא + 1 ואילו המטען של האלקטרונים הוא -1.

בדומה לאלקטרון, לכל החלקיקים שיש להם מטען חשמלי יש שותפים אנטי-חלקיקים שיש להם את המטען החשמלי ההפוך, מה שהופך את החלקיק לבין החלקיקים נבדלים זה מזה. חלקיקים נייטרליים חשמלית הם אנטי-חלקיקים משלהם. פוטונים, חלקיק האור ואנטיפוטונים הם אותו דבר. כמה בוזונים ניטרליים אחרים כמו גרביטון הם החלקיקים שלהם.

להלן כמה חלקיקים ושותפיהם נגד החלקיקים.

חלקיק. . . . . . מסה ... ... תשלום

פרוטון. …………… 1836 ……………. + 1

אנטי-פרוטון. …… ..1836 …………….-1

ניוטרון …………… 1839 …………… .0

Antineutrinos… ..1839 ……………… 0

אלקטרונים. ………… ..1 ………………… -1

אנטי אלקטרונים ……… .1 ………………… + 1

נייטרינו ………… .. <10 ^ -6 …………… .0

אנטינוטררינו ……… <10 ^ -6 ………… ..0

נייטרונים ואנטי-נויטרונים שניהם בעלי מטען אפס, אך הם חלקיקים שונים. נויטרונים עשויים מקווארקים ואנטי-נוטרינו עשויים עתיקים. ההאשמות האלקטרוניות של עתיקות מנוגדות לאלה של הקווארקים. מכיוון שקווארקים ועתיקות שונים זה מזה, כך גם נויטרונים ואנטי-נוטרינו.

נקודת המפתח היא שכל המאפיינים של חלקיקים וחלקיקים חלקיקים מבטלים זה את זה בדיוק. אם חלקיקים וזה חלקיקים אנטי-חלקיקים משתלבים הם משמידים - הם הורסים זה בזה לחלוטין ומשאירים אחריהם רק אנרגיה.

כאשר אלקטרון ואנטי-אלקטרונים משמידים, האנרגיה שלהם מועברת על ידי פוטונים. כל המאפיינים של זוג חלקיקים נגד חלקיקים נטו לאפס, שזהה לאנרגיה טהורה.

התהליך ההפוך אפשרי גם הוא. כל צמד מאמרים אנטי-חלקיקים ניתן ליצור מאנרגיה טהורה. על ידי ריסוק של שני חלקיקים לעיתים קרובות מספיק וקשה, אנו יכולים ליצור כל חלקיק שהטבע מאפשר לו, עם החלקיקים שלו. אם אנרגיה זמינה בהתנגשות היא E, נוכל ליצור כל זוג חלקיקים אנטי-חלקיקים שהמסה המשולבת שלו נמוכה מ- E / c ^ 2. פיזיקאים תמיד רוצים מאיצי חלקיקים בעלי אנרגיה גבוהה יותר לבשל חלקיקים חדשים.

כמעט בכל המקרים, כל אינטראקציה שיכולה להופיע בקרב קבוצת חלקיקים יכולה להתרחש גם בקבוצה המתאימה של חלקיקים. הטבע אינו מעדיף את החלקיקים או את החלקיקים; זה נקרא סימטריה CP. בכל מקרה, יש יוצא דופן חשוב. במצבים מסוימים, סימטריה של CP נשברת. פירוק סימטריה של CP פירושו שתהליכים מסוימים יכולים ליצור יותר חלקיקים מאשר חלקיקים. זה מילא תפקיד קריטי בהתפתחות היקום שלנו בכך שאיפשר להתפתחות של קצת יותר חומר מאשר אנטי-חומר במהלך השניה הראשונה לקיום: לכל מיליארד אנטי-אלקטרונים היו מיליארד אלקטרונים אחד.

לאחר שהיקום היה בן שנייה, זה היה כדי להצטנן כדי שזוגות חדשים של חלקיקים-אנטי-חלקיקים ייווצרו בשפע בהתנגשויות. אנטי-חומר הושמד בחומר, ויצר מספר אדיר של פוטונים שהותיר אחריו את עודף החומר הקל שהתפתח קודם לכן.


תשובה 2:

הזמן בו ראית את העולם מאז הלידה שלך, ראית רק את העניין. יש לו פרוטונים, ניוטרון, אלקטרונים וחלקיקי מיקרו-אולטרה אחרים בעלי המונים. לאנטי-חומר יש פרוטונים אנטי, אנטי-newtrons וכן הלאה…. כאשר עניין זה יתנגש בחומר אנטי אז שניהם יושמדו ושום דבר לא יהיה שם.

אנטי-חומר טוטאלי ביקום זה שווה לעניין. יש אנטי-חומר אחד לכל אחד מאיתנו, עשוי להיות ממוקם בפינה הנגדית של היקום בו אנו נמצאים.

די מעניין