Δευτέρα 25 Φεβρουαρίου 2013

TΟ ΜΥΣΤΗΡΙΟ ΤΗΣ ΕΞΑΦΑΝΙΣΜΕΝΗΣ ΑΝΤΙΥΛΗΣ

  Κοιτώντας γύρω μας διακρίνουμε μια τεράστια ποικιλία από διαφορετικά υλικά που δίνουν νότες διαφορετικότητας άλλοτε εναρμονισμένες και άλλοτε όχι με το περιβάλλον.Όπως και να χει αυτή η ποικιλομορφία της ύλης που συναντάμε μας αποτρέπει απ΄το να ζούσαμε σε ένα βαρετό και προκαθορισμένο κόσμο.Όμως μια εποχή περίπου 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια πίσω όταν έγινε το Big Bang δημιουργήθηκαν δυο είδη ύλης.Το ένα είναι η συνηθισμένη σε εμάς ύλη που τα πάντα γύρω μας είναι φτιαγμένα.Το δεύτερο είδος είναι η αντιύλη που πρόκειται για μια αντίθετη έκδοση της ύλης.

ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΑΝΤΙΥΛΗ;
  Η αντιύλη είναι το αντίθετο της ύλης.Αποτελείται από τα αντισωματίδια που έχουν ίδια μάζα αλλά αντίθετο φορτίο ή και άλλους κβαντικούς αριθμούς από τα σωματίδια της ύλης όπως εμείς τη ξέρουμε.Για παράδειγμα το ηλεκτρόνιο έχει αρνητικό φορτίο και το αντισωματίδιό του που ονομάζεται ποζιτρόνιο(positive electron) έχει θετικό.Το πρωτόνιο έχει θετικό φορτίο αλλά το αντιπρωτόνιο αρνητικό.Έτσι λοιπόν και ένα άτομο υδρογόνου αποτελείται από ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο ενώ ένα άτομο αντι-υδρογόνου αποτελείται από ένα αντιπρωτόνιο στο πυρήνα του και γύρω του περιστρέφεται ένα ποζιτρόνιο.Γενικά για κάθε σωματίδιο υπάρχει και το αντίστοιχο αντισωματίδιό του.

ΠΩΣ ΝΑ ΦΑΝΤΑΣΤΩ ΤΗΝ ΑΝΤΙΥΛΗ;
 Η αλήθεια είναι ότι μοιάζουν κάπως περίεργα όλα αυτά τα πράγματα μιας και αλλιώς είμαστε συνηθισμένοι,όμως πολλά πράγματα δεν είναι έτσι όπως εμείς έχουμε την εντύπωση ότι πρέπει να είναι(και όσο περισσότερα μαθαίνει κανείς κατανοεί ότι τόσο λιγότερα ξέρει).Τώρα για να καταλάβουμε την αντιύλη αρκεί να σκεφτούμε ότι σκάβουμε μια τρύπα στο έδαφος και με το χώμα που γέμιζε η τρύπα φτιάχνουμε ένα λοφάκι με το ίδιο σχήμα που έχει και η τρύπα.Ο όγκος της τρύπας θα είναι ίσος με τον όγκο του λόφου αλλά η τρύπα θα δείχνει προς τα κάτω ενώ ο λόφος προς τα πάνω.Κάπως έτσι μοιάζει η διαφορά ύλης και αντιύλης.

Ένα άλλο παράδειγμα είναι όταν κοιτάμε το είδωλό μας σε ένα επίπεδο καθρέπτη και εμφανίζει αναστροφή δεξιού-αριστερού.Δηλαδή όταν κλείνουμε το δεξί μάτι στον περίεργο αυτόν τύπο που βλέπουμε στο καθρέπτη μπροστά μας αυτός  κλείνει το αριστερό του λες και προσπαθεί να μας κοροϊδέψει.Αν το είδωλο που σχηματίζεται στο καθρέπτη ήταν ύλη και αποτελούνταν από αντισωματίδια θα κάναμε λόγο για τον αντι-εαυτό μας!

ΣΩΜΑΤΙΔΙΟ+ΑΝΤΙΣΩΜΑΤΙΔΙΟ=;
Σύμφωνα με το παράδειγμα με τους καθρέπτες κάποιος που αγαπάει τον εαυτό θα απαντούσε Love For Ever αλλά τα πράγματα δεν είναι και τόσο ρομαντικά όταν ένα σωματίδιο συναντηθεί με ένα αντισωματίδιο.Όταν λοιπόν ύλη έρθει σε επαφή με την αντιύλη καταστρέφονται-εξαϋλώνονται και έχουμε έκλυση ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας(φωτόνια) υψηλής ενέργειας.Ίσως όλο αυτό να μοιάζει με το δραματικό τέλος ενός καταστροφικού έρωτα που τελειώνει με ατέλειωτα  κλάματα και  σπαραγμούς όπως μπορώ να καταλάβω απ΄τις διαφημίσεις των τούρκικων σήριαλ στη τηλεόραση.
Η ενέργεια που θα απελευθερώνονταν αν συγκρουόταν ένα γραμμάριο ύλης και αντιύλης θα ήταν ίδια με την έκρηξη από 43.000 τόνους δυναμίτη!H διεργασία αυτή είναι η μόνη από όσες γνωρίζουμε που καταλήγει σε μετατροπή της μάζας σε ενέργεια κατά 100%!

ΑΝΤΙΥΛΗ ΣΤΟΥΣ ΕΠΙΤΑΧΥΝΤΕΣ
H παραγωγή αντιύλης είναι κάτι το εξαιρετικά δύσκολο!Αντισωματίδια αντιύλης παράγονται κατά τις συγκρούσεις υποατομικών σωματιδίων στους επιταχυντές όπως στον LEP(Large electron positron collider) του CERN που ποζιτρόνια συγκρούονται με ηλεκτρόνια παράγοντας ποσά ενέργειας δημιουργώντας μια μινιατούρα των πρώτων στιγμών του Σύμπαντος!Τόσο τα ηλεκτρόνια όσο και τα ποζιτρόνια διέγραφαν τον 27km δακτύλιο 11.000 φορές το δευτερόλεπτο κινούμενα υπό την επίδραση 3.500 μαγνητών, σε κενό μεγαλύτερο και από την επιφάνεια της Σελήνης,το μεγαλύτερο κενό που έχει επιτευχθεί ποτέ στη Γη

ΑΠΟΘΗΚΕΥΕΤΑΙ Η ΑΝΤΙΥΛΗ;
Πρόκειται για κάτι το εξαιρετικά δύσκολο αφού σε όποιο υποτιθέμενο δοχείο και να τοποθετηθεί η αντιύλη θα κατέστρεφε τα τοιχώματά του.Και όμως μπορούν να αποθηκεύθούν κινούμενα αντισωματίδια αρκεί να κινούνται σε πολύ ψηλό κενό και να ελέγχεται η κίνησή τους από μαγνητικά πεδία.Το 2010 ερευνητές του πειράματος ALPHA στο CERN αποθήκευσαν για πρώτη φορά άτομα αντι-υδρογόνου για λίγα κλάσματα του δευτερολέπτου.Έπειτα κατάφεραν να βελτιώσουν τις αποδόσεις τους και κατάφεραν να κρατήσουν τα άτομα αντι-υδρογόνου σε μαγνητικά πεδία για περίπου 15 λεπτά και πέτυχαν τη φασματοσκοπική μέτρησή τους.

ΑΝΤΙΥΛΗ ΑΝΤΙΥΛΗ ΕΙΣAI ΔΩ;
Τη δεκαετία του 50 επιστημονικές εκτιμήσεις έκαναν λόγο για ποσοστό αντιύλης ένα στα εκατό εκατομμύρια στο γαλαξία μας.Μέχρι και σήμερα όμως δεν έχει τύχει να δούμε κάποιο άστρο ή πλανήτη από αντιύλη αλλά διάφορα αντισωματίδια όπως ποζιτρόνια που παράγονται από την πρόσπτωση των Κοσμικών Ακτίνων(Cosmic Rays) στην ατμόσφαιρα της Γης.Σύμφωνα με τη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης(Τhe Big Bang Theory) στο πολύ πρώιμο Σύμπαν παράχθηκαν ίσες ποσότητες ύλης και αντιύλης.Που είναι τότε κρυμμένη τόσο μεγάλη ποσότητα αντιύλης;;;;Οι υποθέσεις ποικίλουν!

Υπόθεση number 1:Μια καλά κρυμμένη διαφορά στις ιδιότητες μεταξύ ύλης και αντιύλης έδωσε στη πρώτη το προβάδισμα για να επιβιώσει κατά την εξαϋλωση ύλης-αντιύλης  κατά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Υπόθεση number 2:Ίσως να υπήρξε κάποιος διαχωρισμός ύλης-αντιύλης και να υπάρχουν ολόκληρες περιοχές αντιύλης στο Σύμπαν όπως γαλαξίες αντιύλης ή αστέρια που είναι απομονωμένα και δεν αλληλεπιδρούν με την ύλη αλλά αν τα παρατηρούσαμε θα ήταν σαν να βλέπαμε έναν κανονικό γαλαξία ή αστέρι.

Υπόθεση number 3:Πάλι πιθανολογείται ο διαχωρισμός ύλης-αντιύλης αλλά τώρα έχουμε ένα ολόκληρο Σύμπαν αντιύλης παράλληλο προς το δικό μας,άρα καλά κρυμμένο μιας και δεν μπορούμε να το παρατηρήσουμε.

Υπόθεση number 4:Μπορεί να υπήρχε μια πολύ μικρή διαφορά μεταξύ των σωματιδίων ύλης και αντιύλης δηλαδή 1.000.000.001 σωματίδιο ύλης για κάθε 1.000.000.000 αντισωματίδιο και κατά την σύγκρουση και καταστροφή τους ''κέρδισε'' η ύλη δημιουργώντας το Σύμπαν όπως είναι σήμερα.

Υπόθεση δική μου(σε όλους επιτρέπεται να έχουν μια άποψη άσχετα αν αυτή είναι λανθασμένη):Ίσως στα πρώτα στάδια του Σύμπαντος αμέσως μετά το Big Bang κάτι να έκανε τα σωματίδια αντιύλης να επιταχυνθούν περισσότερο(ίσως η σύγκρουση μερικών να έδωσε μια ώθηση σε άλλα) από τα αντίστοιχα σωματίδια ύλης με αποτέλεσμα να βρίσκονται σε μια περιοχή πέρα από τον ορίζοντα του ορατού σε εμάς Σύμπαντος και γι'αυτό  να μην μπορούμε να τα ανιχνεύσουμε.Η θεωρία του αιώνιου πληθωρισμού υποθέτει ότι το Σύμπαν αποτελείται από πολλά μίνι Σύμπαντα που αποκολλήθηκαν στην αρχή.Έτσι μπορεί να υπάρχουν εκεί έξω Σύμπαντα αντιύλης και σε αυτό να οφείλεται  η Σκοτεινή Ροή(Dark Flow)  που έχει παρατηρηθεί και έχει σχέση με την περίεργη ταχύτητα και κατεύθυνση προς ένα συγκεκριμένο σημείο ενός μεγάλου συμπλέγματος γαλαξιών.

Και το μυστήριο καλά κρατεί(αλλά κάποια στιγμή θα λυθεί και αυτό).....



Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου