Το 1928 ο Paul Dirac, ένας ιδιοφυής φυσικός με εμμονή στις αισθητικές αξίες της επιστήμης, συνδυάζοντας την κβαντομηχανική με την ειδική σχετικότητα κατέληξε σε μια εξίσωση που περιγράφει την συμπεριφορά ηλεκτρονίων που κινούνται με πολύ μεγάλη ταχύτητα. Ένα χαρακτηριστικό της εξίσωσης ήταν ότι εκτός από τα καθημερινά αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια, περιέγραφε επίσης και ηλεκτρόνια με θετικό ηλεκτρικό φορτίο. Δηλαδή, η εξίσωσή του υποδείκνυε ότι οι νόμοι της φυσικής θα λειτουργούσαν μια χαρά και για ένα θετικά φορτισμένο ηλεκτρόνιο, το οποίο ονόμασε αντιηλεκτρόνιο. Μέχρι τότε δεν είχε παρατηρηθεί τέτοιο σωματίδιο. Ο Dirac υποστήριξε πως για όλα τα σωματίδια υπάρχει ένα αντίστοιχο αντισωματίδιο, προβλέποντας έτσι ένα εντελώς νέο είδος σωματιδίων.
Το 1932, ο Αμερικανός φυσικός Carl Anderson, στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας στην Καλιφόρνια βεβαιώθηκε ότι ανίχνευε αντιηλεκτρόνια, τα οποία ονόμασε ποζιτρόνια. Ήταν η πρώτη επιβεβαιωμένη παρατήρηση αντιύλης. Το 1955 στον επιταχυντή Bevatron του Εργαστηρίου του Berkeley ανιχνεύθηκε για πρώτη φορά το αντιπρωτόνιο, από τους Owen Chamberlain, Emilio Segrè, Clyde Wiegand και τον Τομ Υψηλάντη. Σήμερα έχει επιβεβαιωθεί ότι σχεδόν κάθε γνωστό σωματίδιο διαθέτει ένα αντισωματίδιο.
διαβάστε σχετικά:
1. Aπό την εξίσωση του αρμονικού κύματος στην εξίσωση Dirac
2. Αντιύλη: 2 ή 3 πράγματα που (δεν) ξέρω γι’ αυτήν
Τα αντισωματίδια παράγονται σε συγκρούσεις σωματιδίων στο CERN, αλλά είναι δύσκολο να διατηρηθούν γιατί όταν συναντώνται με τα σωματίδια της κανονικής ύλης αλληλο-εξαφανίζονται. Οι μάζες τους μετατρέπονται σε υψηλής ενέργειας φορείς δυνάμεων, όπως τα φωτόνια και τα γλοιόνια. Το φαινόμενο αυτό είναι γνωστό ως «εξαύλωση» .
Στο «εργοστάσιο αντιύλης» του CERN, έχουν κατασκευάσει μαγνητικές παγίδες που διατηρούν σωματίδια αντιύλης ώστε να μην έρχονται σε επαφή με την ύλη. Μάλιστα, τώρα τελευταία οι φυσικοί του πειράματος BASE (Baryon Antibaryon Symmetry Experiment) σχεδιάζουν να βγάλουν βόλτα μια ποσότητα αντιύλης – να μεταφέρουν δηλαδή από ένα μέρος σε κάποιο άλλο, έναν μικρό αριθμό αντιπρωτονίων, με μια παγίδα που ζυγίζει δέκα τόνους.
Ζούμε στο σύμπαν και όχι σε αντι-σύμπαν
Υπάρχει μια προφανής διαφορά μεταξύ ύλης και αντιύλης. Ενώ τα πάντα γύρω μας και εμείς οι ίδιοι, είμαστε φτιαγμένοι από ύλη, η αντιύλη δεν υπάρχει σχεδόν πουθενά. Το σύμπαν μας φαίνεται να διαθέτει πολύ περισσότερη ύλη σε σχέση με την αντιύλη.
Οι φυσικοί θεωρούν ότι η Μεγάλη Έκρηξη παρήγαγε τις ίδιες ποσότητες ύλης και αντιύλης. Σε μια τέτοια περίπτωση θα έπρεπε τα πάντα να έχουν εξαϋλωθεί και να προκύψει ένα σύμπαν γεμάτο ακτινοβολία. Είναι όμως αναμφισβήτητο το γεγονός ότι υπάρχουμε, και επιπλέον δεν είμαστε φτιαγμένοι από φωτόνια! Ζούμε στο σύμπαν και όχι σε αντι-σύμπαν. Ο κόσμος μας φαίνεται να είναι γεμάτος γαλαξίες, άστρα, πλανήτες φτιαγμένα όλα από ύλη. Αυτό σημαίνει ότι στο σύμπαν μας για κάποιο λόγο επικράτησε η ύλη έναντι της αντιύλης.
Οι φυσικοί μελετώντας θεωρητικά και πειραματικά τις διαφορές μεταξύ των σωματιδίων που αποτελούν την ύλη και την αντιύλη προσπαθούν να καταλάβουν γιατί υπάρχουμε.
Στα πλαίσια αυτής της προσπάθειας το πείραμα ALICE (A Large Ion Collider Experiment) στο CERN βρήκε την πρώτη ένδειξη του βαρύτερου υπερπυρήνα αντιύλης, του αντιυπερηλίου-4, μια δεσμευμένη κατάσταση δύο αντιπρωτονίων, ενός αντινετρονίου και ενός αντισωματιδίου λάμδα.
Στο εν λόγω πείραμα μεταξύ άλλων διαπιστώθηκε ίση παραγωγή ύλης και αντιύλης στις ενέργειες του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων (LHC), συνεισφέροντας νέα δεδομένα στην συνεχιζόμενη έρευνα για την παρατηρούμενη ασυμμετρία ύλης-αντιύλης στο σύμπαν μας.
διαβάστε περισσότερες λεπτομέρειες:
1. The most dangerous delivery truck? How a lorry-load of antimatter will help solve secrets of universe
2. ALICE finds first ever evidence of the antimatter partner of hyperhelium-4
Κατηγορίες:ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ
physicsgg 
Σχολιάστε