Antymateria (On12)

Antymateria: Zdjęcie pierwszego pozytonu (antyelektronu) zaobserwowanego w komorze mgłowej (komorze Wilsona)

Obrazek: Zdjęcie pierwszego pozytonu (antyelektronu) zaobserwowanego w komorze mgłowej (komorze Wilsona)

Ontologia – Materia i duch, temat: Antymateria

Czym jest antymateria?

Powstaje pytanie, czy to, co fizycy nazywają antymaterią (antycząstkami), również zawiera się w omawianej definicji materii?

Problem antymaterii został sformułowany w 1928 r. przez Paula A.M. Diraca, który przewidział istnienie tzw. antycząstek, odkrytych następnie doświadczalnie.

Antycząstki różnią się od cząstek zwykłych znakiem ładunku elektrycznego, barionowego lub leptonowego (zazwyczaj znakiem dwóch ładunków).

Parami cząstek i antycząstek są przykładowo:

Antymateria: Proton-antyproton
Oddziaływanie proton-antyproton o mocy 540 GeV. Zdjęcie wykonane w 1982 r. na Synchrotronie Super Proton w CERN, przy współpracy UA5.
  • elektron – antyelektron (pozyton)
  •      –                  +
  •      e                  e
  • neutron     antyneutron
  •     +                  –
  •     b                 b
  • neutrino     antyneutrino
  •     +                  –
  •      l                   l 

Znaczy to, że pierwsza para różni się znakiem ładunku elektrycznego (e), druga – znakiem ładunku barionowego (b), a trzecia – znakiem ładunku leptonowego (l).

Łączenie cząstek z odpowiadającymi im antycząstkami powoduje zwykle przekształcenie ich w cząstki absolutnie neutralne (całkowicie obojętne), to jest cząstki niemające żadnego z trzech wymienionych ładunków (np. fotony lub pewne rodzaje mezonów).

Takie przekształcenie fizycy nazywają anihilacją – np. elektron i pozyton mogą przekształcić się (anihilować) w foton.

We Wszechświecie ma miejsce olbrzymia dysproporcja ilościowa na korzyść cząstek: na około 1 mld cząstek zwykłych przypada 1 antycząstka. Sprawa dysproporcji materii i antymaterii nie została dotąd w fizyce wyjaśniona. Jest to kwestia o tyle ważna, że gdyby powyższa dysproporcja nie istniała, to także wszyscy ludzi a nawet wszystkie obiekty fizyczne zbudowane z cząstek i antycząstek, w tym także atomy, nie mogłyby istnieć. Istniałoby jedynie neutralne promieniowanie elektromagnetyczne, grawitacyjne i inne.

Ponieważ antymateria zawiera się także w omawianej definicji materii (posiada wszystkie sześć atrybutów materii), zatem w fizyce mamy faktycznie nie dwa, lecz trzy rodzaje materii:

  1. materię korpuskularną (zbudowaną z cząstek zwykłych)
  2. materię polową (zbudowaną na ogół z cząstek absolutnie neutralnych)
  3. antymaterię korpuskularną (zbudowaną z antycząstek).

Z uwagi na powyższe ustalenia wprowadzenie terminu “antymateria” okazało się dość niefortunne, jednakże z powodu jego upowszechnienia termin ten nadal jest w użyciu.

Iva Kalina, 01.11.2017 

Ilustracje:

Oddziaływanie proton-antyproton  źródło: Wikimedia Commons
Zdjęcie pierwszego pozytonu  źródło: Wikimedia Commons

About Achatoja

Kilka słów o autorze.

View all posts by Achatoja →

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *