نحن نعرف عن بقية الكون التي لغزا هو: لماذا المواد من المادة المضادة؟ ومع ذلك، أظهرت دراسة واحدة السلوك الغريب من النيوترونات قد يفسر سر المادة المضادة منذ فترة طويلة!

المادة المضادة

هنا، وربما كثير من الناس يشكون في وجود المادة المضادة، المادة المضادة ما هو؟ هو بسيط جدا، على سبيل المثال، فإننا كثيرا ما نقول أن الإلكترون، هو في الواقع مشحونة سلبا الجسيمات دون الذرية والشريط، أعرب عادة ما e، الشحنة الكهربائية للإلكترون ه = 1.6 10-19C (الكولون) . والجزيئات المضادة للبوزيترون الإلكترونية، والتي لها نفس كتلة الإلكترونات، وشحنة موجبة من الطاقة، ومبلغ مماثل من زيادة ونقصان (رسوم بوزيترون من +1، -1 شحنة سالبة للإلكترون)، ولكن العكس كهربائيا، بوزيترون هو المادة المضادة للإلكترون. استطرادا، الحالة الطبيعية المادة المضادة النظر المضادة، قد يكون هناك علماء المتوخى مصنوعة بالكامل من جسيمات مضادة للمادة في الكون، أي المادة المضادة. المادة المضادة والمادة معا تشكل الكون، عندما المادة والمادة المضادة الوفاء، سيعمل الجانبان على إلغاء كل إبادة من الآخرين، وانفجار ضخم للطاقة.

لذا فإن السؤال هو، لأن كل يتوافق مع المادة المضادة مسألة إيجابية، ثم يتحدث منطقيا، يجب أن تكون كمية المادة والمادة المضادة في الكون الأسماك متساوية. ومع ذلك، فإننا وهلة، كل من تركيب المواد من الأرض من حولنا العيانية يهم الرئيسي البروتونات والنيوترونات تتكون إيجابية رقم باريون، من وجهة نظر المادية للجزيئات، وطبيعة الجسيمات الموجبة والجسيمات المضادة متناظرة تماما تقريبا ، ثم لماذا الطبيعة لديها الكثير من مسألة إيجابية، وتقريبا أي المادة المضادة ذلك؟ ومن المتوقع أن العلماء في بداية ولادة الكون تنتج من أي وقت مضى كميات متساوية من المادة والمادة المضادة، واثنين والقضاء على اتصال إلغاء كل من الآخر، وانفجار ضخم للطاقة. ومع ذلك، لسبب ما، العالم اليوم يتكون أساسا من المسألة، يبدو أن المادة المضادة ببساطة لا وجود له في الطبيعة. التماثل الصعب من المادة والمادة المضادة، يمثل تحديا كبيرا للمجتمع الفيزياء التي تواجهها. وهذا هو ما نريد لمناقشة هذه القضية.

المادة المضادة الغموض

قراءة أصدقاء الخيال العلمي ربما يشهد مثل هذه المؤامرة، كتاب الخيال العلمي في كثير من الأحيان مثل محركات جوهر المادة المضادة المثبتة على المركبة الفضائية الخاصة، من أجل تعزيز المركبات الفضائية. هذا هو لأنه عندما المادة والمادة المضادة الجزيئات تصطدم، فهي تحويل الكمال كفاءة الفناء إلى 100 من الطاقة النقية. مثل هذا الافتراض هو أن العلماء يعتقدون أنه عندما ولد الكون قبل نحو 14 مليار سنة، أنه يحتوي على كميات متساوية من المادة والمادة المضادة. كتلة المادة المضادة للجسيمات "طبيعية" من نفس النوع، ولكن التهم العكس. مثل الإلكترونية (عادي، سالبة الشحنة) والبوزيترون (المادة المضادة، موجبة الشحنة)

هذا هو سر: هناك نفس العدد من الجزيئات والجسيمات المضادة إذا ولد الكون، يجب أن تجد وتفني بعضها البعض، بحيث كوننا خسر لهم تماما. ولكن ذلك على ما يبدو لم يحدث، عن وجود الجنس البشري بوضوح ذلك. والنتيجة هي قليلا أكثر أهمية من المادة المضادة، وهذه النسبة عن كل من مليار جزيئات المادة إلى المادة المضادة زوج واحد فقط.

لسنوات، وتجمع علماء الفيزياء بعض أدلة حول سر المواد الزائدة. على سبيل المثال، في 1960s، وجدوا أن سلوك الكواركات والكواركات المضادة ليست متطابقة. ولكن هذا انتهاك "قانون حفظ التكافؤ" (المشار إليها باسم التناظر CP) الظاهرة، ليست كافية لشرح الفروق بين المادة والمادة المضادة، وهي الظاهرة التي أصبحت تعرف باسم انتهاك المساواة. ويسمى القانون غير الحفظ التكافؤ في التفاعلات الضعيفة، صور طبق الأصل من بعضها البعض عدم تناسق الحركة الجوهر، وهو مؤلف كتاب لي ويانغ.

خذ على سبيل المثال، يمكنك القيام دعوى أمام المرآة، والحس السليم، والمرآة التي سوف تفعل نفس الإجراء، ولكن العمل هو عكس ذلك تماما. لكن انتهاك المساواة لكسر هذه الفكرة، وهذا يعني في المرآة، وعلى الرغم من أنك قد تفعل نفس الإجراء، ولكن سرعة واتجاه قد تكون غير متناسقة، من الصعب أن نفهم هذه الظاهرة في العالم العيانية، ولكن العالم هو جزيئات غريبة جدا لإظهار انتهاك المساواة.

ومع ذلك، يعتقد العلماء أن هذه الاختلافات آخر قد يكون خارج جسيم الكوارك. بعد كل شيء، ليس فقط الكوارك جسيمات تحت ذرية. لديهم أقارب دعا اللبتونات، وهذه الفئة تشمل الالكترونية ودون [مو]، [تاو] وجسيمات النيوترينو. الكواركات واللبتونات هي أيضا الفرميونات، واحدة من فئتين رئيسيتين من الجسيمات دون الذرية. بوزونات آخر، بما في ذلك الجزيئات التي تحمل قوة، مثل الفوتونات، غلوونس، هيغز وgraviton غير مثبتة. لذلك ليس هناك صلة خفية ممكن بينهما.

ولكن اليوم، في وقت مبكر من العلماء دراسة جديدة وجدت أدلة على انتهاك نيوترينو CP والحصول على بعض النتائج المثيرة للاهتمام. هذه البيانات بشكل رئيسي من مشروع T2K في مركز اليابان بروتون مسرع البحوث في مدينة طوكيو، يمكن للمشروع توليد نيوترينو أو النيترون المضاد شعاع ووفقا لجهاز تجريبي.

النيوترونات

وبالحديث عن النيوترينو، بل هو جسيمات غامضة جدا، والعلماء في كثير من الأحيان وضعها، وربط بعض ظاهرة غير معروفة، مثل مسألة الظلام، والمادة المضادة. يعتقد العلماء هذه نيوترينو غير معروف من المرجح أن يكون انفراجة.

النيوترينو، قريبة من سرعة الضوء، مع التفاعل الضعيف جدا مع غيرها من المواد، والمعروف باسم "الرجل الخفي" أو "الجسيمات الأشباح" في الكون. من المجتمع العلمي وتوقع وجودها للعثور عليه، أمضى 20 سنوات. النيوترونات في الحقيقة من الصعب العثور عليها، ولكن في بحر الصين الشرقى 183 ميلا (295 كيلومترا) من مرصد كاميوكا، وعدد من كاشف النيوترينو تحت الأرض يتم وضع علامة. هذا كاشف هو خزان 50000 طن مملوءة بالماء النقي. عندما النيوترون التفاعل الأخدود مع النيوترونات، يمكن أن تنتج أو الإلكترونات، ولكن سوف يتم جمع الحساسة هذه الجسيمات الثانوية هذه الأجهزة.

سيحتوي هذا كشف الكثير من المعلومات. على سبيل المثال، عندما النيوترونات تتحرك منها بين ثلاثة مختلفة "نكهة" التذبذب: الالكترونية ودون [مو] و. ويشار إلى طعم كما يسميه العلماء نوع الجسيمات، نكهة نوع يحدد نوع من الجسيمات الثانوية تنتج عندما تصطدم النيوترونات.

تحليل مشروع التعاون T2K البيانات التي تم جمعها 2009-2018، والملاحظات التجريبية مماثلة. دراسة جديدة في مجلة "الطبيعة" وذكر الباحثون أنهم وجدوا أدلة على النيوترينو ومكافحة نيوترينو التذبذبات بطرق مختلفة.

على التوالي، وقالت جامعة دورهام في المملكة المتحدة والولايات المتحدة وزارة إلينوي في مختبر فيرمي الفيزيائي سيلفيا Pake لي وجيسيكا تيرنر: "إن النتائج لا التناظر CP عند مستوى ثقة 95 ( وهذا يعني، أنهم يعتقدون أن انتهاك CP حدث)، ويعرض المعلمات انتهاك CP قد تكون كبيرة. قد تكون هذه النتائج أول علامة من أصل المسألة، أن كوننا من المادة المضادة التماثل للحقيقة ".

ومع ذلك، فإنه ينبغي توضيح ما يلي: النتيجة في حد ذاته لا يثبت بشكل مقنع أن النيوترونات وantineutrinos في انتهاك CP، لأن العلماء قد شهدت فقط بعض الإشارات. يجب العلماء جمع المزيد من البيانات من أجل التأكد من صحة الاستنتاجات والتجارب.

في أي حال، فإن النيوترينو هو في الواقع واحدة من الاكتشافات العظيمة من العلماء، فضلا عن طبيعته غامضة يعطينا بعض القرائن، أو الأمل، ونعتقد في المستقبل، ونحن قادرون على كشف هذه الجزيئات غامضة!