Materia i antymateria - to dość złożony duet

Materia kontra antymateria - to dość złożony duet, jednak w momencie kontaktu antymaterii z materią (zwykłą) obie ulegają anihilacjiEnergia związana z masą spoczynkową anihilujących cząstek ulega przy tym zamianie na energię promieniowania elektromagnetycznego lub energię kinetyczną lżejszych cząstek. Wydaje się, że zarówno materia jak i antymateria jest koniecznym składnikiem Wszechświata.

Możliwe jest wytwarzanie śladowych ilości antymaterii poprzez zderzanie cząstek rozpędzonych w akceleratorach. W wyniku reakcji jądrowych mogą powstawać antycząstki. W ten sposób udało się otrzymać m.in. antyprotonyantyneutronypozytony (antyelektrony), a także atomy antywodoru (ściślej antyprotu, czyli pary antyproton – antyelektron) oraz jądra antydeuteru, antytrytu i antyhelu. W CERN, w eksperymencie ALPHA urządzenie skonstruowane na wzór pułapki Penninga służy do przechowywania antyelektronów i antyprotonów i wytwarzania obojętnych atomów antywodoru.

Interesującym zagadnieniem jest ewentualna obecność naturalnych skupisk antymaterii we Wszechświecie. Symetria pomiędzy zwykłą materią (koinomaterią) i antymaterią w naturalny sposób rodzi hipotezę, że Wszechświat powinien zawierać je w jednakowej ilości.

Poszukiwanie kosmicznej antymaterii jest utrudnione przez równość mas cząstek i antycząstek oraz symetrię oddziaływań elektromagnetycznych ze względu na transformację C (zamianę cząstek na antycząstki). Powodują one, że obserwacje promieniowania elektromagnetycznego i oddziaływania grawitacyjnego odległego obiektu nie pozwalają na określenie czy jest on zbudowany z koinomaterii, czy z antymaterii.

Tajemnica antymaterii. Przełomowe odkrycia naukowców z CERN

Naukowcy z CERN dokonali przełomowego odkrycia dotyczącego różnic między materią a antymaterią. Odkrycie może wyjaśnić, dlaczego Wszechświat składa się głównie z materii i przybliżyć nas do rozwikłania jednej z największych zagadek Wszechświata.

Materia kontra antymateria. Wielki Zderzacz Hadronów LHD.
Materia kontra antymateria. Wielki Zderzacz Hadronów LHD.

Naukowcy z CERN, podczas konferencji Rencontres de Moriond we Włoszech, ogłosili znaczący postęp w badaniach nad różnicami między materią a antymaterią. Badania wskazują na istnienie nieznanych sił lub cząstek, które wykraczają poza obecny Model Standardowy.

Przełomowe odkrycie w CERN

Eksperyment LHCb potwierdził naruszenie symetrii CP w barionach, które obejmują protony i neutrony. Bariony charakteryzują się silnymi oddziaływaniami, co oznacza, że uczestniczą w interakcjach jądrowych. Ich właściwości wynikają z konfiguracji kwarków oraz z kwantowej liczby barionowej. Bariony, będące cząstkami subatomowymi, doświadczają asymetryczności, co oznacza, że materia i antymateria nie zachowują się identycznie.

Materia kontra antymateria. Wielki Zderzacz Hadronów - CERN
Materia kontra antymateria. Wielki Zderzacz Hadronów - CERN.
Źródło: zdjęć: © (CERN)

Wyniki badań z Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC) pokazują, że różnica w liczbie rozpadów między barionem lambda Λb a jego antycząstką anty-Λb wynosi 2,45 proc. z niepewnością na poziomie 0,47 proc. Ostateczny wynik różni się od zera o 5,2 odchylenia standardowego, co potwierdza naruszenie symetrii CP.

Czy teoria Wielkiego Wybuchu może okazać się błędna?

Co sprawia, że to odkrycie jest tak niezwykłe? Zgodnie z teorią, Wielki Wybuch powinien był stworzyć materię i antymaterię w równych ilościach. Jednak w rzeczywistości materia stanowi podstawę wszystkiego, co nas otacza, podczas gdy antymateria prawie całkowicie zniknęła i pozostaje nieuchwytna. Odkrycie naruszenia symetrii CP w barionach może wyjaśnić tę zagadkę.

"Powód, dla którego dłużej zajęło zaobserwowanie naruszenia symetrii CP w barionach niż w mezonach, wynika z wielkości efektu i dostępnych danych–Potrzebowaliśmy maszyny takiej jak LHC, zdolnej do produkcji wystarczającej liczby barionów piękna i ich antymaterii, oraz eksperymentu zdolnego do precyzyjnego określenia ich produktów rozpadu"

 – wyjaśnia rzecznik LHCb, Vincenzo Vagnoni.

Eksperyment LHCb dostarczył dowodów na asymetrię w zachowaniu materii i antymaterii. To odkrycie może mieć kluczowe znaczenie dla zrozumienia struktury Wszechświata i tego jak zachowywała się materia po Wielkim Wybuchu.

"Odkrycie to otwiera nowe możliwości dla teoretycznych i eksperymentalnych badań nad naturą naruszenia symetrii CP, potencjalnie oferując nowe ograniczenia dla fizyki wykraczającej poza Model Standardowy. Im więcej systemów, w których obserwujemy naruszenia symetrii CP i im dokładniejsze są pomiary, tym więcej mamy możliwości testowania Modelu Standardowego i poszukiwania fizyki poza nim"

– mówi Vagnoni

Źródło: https://gadzetomania.pl/tajemnica-antymaterii-przelomowe-odkrycia-naukowcow-z-cern,7142466394037185a

Czy to oznacza, że obecnie będziemy musieli zmienić weryfikować naszą wiedzę dotyczącą Modelu Standardowego? W jaki sposób tego typu eksperymenty wpłyną na nasz opis Wszechświata? Być może nadszedł czas na inną interpretację materii? Wydaje się, że najpierw należałoby zmienić nasze podejście do pojęcia czasu. Pojęcie czasu wydaje się być kluczowe do opisu naszego Wszechświata. Jeśli pojęcie czasu zostanie zweryfikowane, wówczas pozostałe elementy dotyczące opisu naszego Wszechświata zyskają nową interpretację.

Zaproponowana przez nas nowa interpretacja czasu – to koncepcja czasu rozszerzonego. Koncepcja ta stanowi pewne połączenie wiedzy i doświadczenia o naszym postrzeganiu „czasu”, jednak według naszej Koncepcji – czas ma zupełnie inne znaczenie. Czas rozszerzony został opisany zespoloną funkcją czasu. Oznacza to, że czas musi być opisany w zupełnie inny sposób. Matematyczny opis czasu dokonano za pomocą Kwaternionu Czasu. To tylko pewna propozycja, która wydaje się być kluczowa, jeśli chcemy zmienić swoje podejście do „czasu„. Tego typu podejście może przybliżyć nas do zastosowania innej koncepcji „czasu” w obowiązujących prawach fizyki.

Relacje Uniwersum. Artystyczna wizja przedstawiająca „Kwaternion Czasu”. Ilustracja została wygenerowana przez AI
Relacje Uniwersum. Artystyczna wizja przedstawiająca „Kwaternion Czasu”. Ilustracja została wygenerowana przez AI (CreatedbyAI). Jeśli czas nie istnieje, to w jaki sposób będziemy opisywać otaczającą nas Rzeczywistość? To co, wydaje nas się oczywiste z naszego punktu widzenia, wówczas zmieni swoje znaczenie. Być może, aby nie przeżyć „szoku” mentalnego, Kwaternion Czasu może być pomostem do zmiany w rozumieniu samego pojęcia naszego „czasu”? Wówczas to, nasza Rzeczywistość zyska kolejną interpretację – jakościowo nowy opis czasu.

Wystarczy zmienić jeden element – przyjąć założenie, że nasz czas nie istnieje – co wówczas? Czy nasz opis Wszechświata musi zostać kompletnie przedefiniowany? Być może, czas stanowi dla nas pewne „ograniczenie” w myśleniu? Kto powiedział, że stałość „czasu” jest nie do podważenia? Jeśli można założyć, że Problem Czasu nie został jeszcze wystarczająco rozpoznany, to również całe nasze doświadczenia musi ulec zmianie.

A jeśli „czas” jaki znamy nie istnieje, to wówczas nasza wiedza o Wszechświecie jest zupełnie nieprzydatna? Wydaje się, że nasza wiedza, doświadczenie, które znakomicie opisują nasz Wszechświat może dotyczyć tylko naszej Teraźniejszej Rzeczywistości. Wszystko co było, było zupełnie inne, wszystko co nastąpi, będzie również zupełnie inne. Prawa Fizyki na początku powstania naszego Wszechświata miały zupełnie inna interpretację albo jeszcze ich nie było. Prawa Fizyki dojrzewały i ewoluowały wraz z ekspansją naszego Wszechświata.

Być może nasze pojęcie „czasu” procesowało pewną ewaluację razem z dokonującą się Ekspansją Wszechświata. Nie wiemy tego dokładnie, czy nasze pojęcie „czasu” mogło/może się zmieniać od powstania do końca naszego Uniwersum. To co dzisiaj wydaje się niezmienne, jutro może okazać się niepełne – wymagające pewnego rozszerzenia. Opis naszej Rzeczywistości dokonuje się więc na podstawie danych i doświadczenia w naszym Tu i naszym Teraz. Jeśli tak jest, to z pewnością nadejdzie chwila, kiedy nasze pojęcie „czasu” zmieni swoje znaczenie i otrzyma swoją rozszerzoną interpretację.

Poszukiwanie odpowiedzi na temat „czasu” staje się pewnym dziedzictwem i jednocześnie powinnością dla całej ludzkości. Każde pokolenie poszukuje odpowiedzi na podstawowe pytania dotyczące naszej egzystencji. Nic się nie zmieniło … zobacz również artykuły poświęcone naszej Koncepcji powstania Przestrzeni Kwantowej, która mogłaby być jedną z propozycji Teorii Wszystkiego:
ToE-Teoria Wszystkiego
ToE-Teoria Wszystkiego cz.2
ToE-Teoria Wszystkiego cz.3
ToE-Teoria Wszystkiego cz.4
ToE-Teoria Wszystkiego cz.5
ToE-Teoria Wszystkiego cz.6

Koncepcja Przestrzeni Kwantowej została zaprezentowana dodatkowo w artykule w linku. Koncepcja Przestrzeni Kwantowej może odpowiadać Teorii Wszystkiego. Według nas, Teoria Wszystkiego nigdy nie będzie jednym wzorem matematycznym, który poda nam odpowiednie rozwiązanie dowolnego problemu. Nasza propozycja Teorii Wszystkiego jest dość szczególna. Rozwiązaniem każdego problemy, czy też opisem dowolnego zjawiska w naszym Wszechświecie jest właśnie sama struktura Przestrzeni Kwantowej, która jest w stanie odwzorować dowolną sytuację w naszej czasoprzestrzeni.

Przestrzeń Kwantowa zawiera ogromną liczbę stanów energetycznych, które współtworzą odpowiedź na każde nasze zapytanie. Przestrzeń Kwantowa – analogicznie może być porównana do ogromnego komputera, który jest w stanie odwzorować każdą odpowiedź w postaci stanów energetycznych. Struktura Przestrzeni Kwantowej jest tak pojemna, że zawiera wszystkie możliwe stany energetyczne – od początku naszego Wszechświata – do jego zakończenia.

Marek Ożarowski 

Komentarze

Popularne posty z tego bloga

Multiplication of changes

Stan energetyczny

Uncertainty of matter