¿Existe antimateria en el universo?
Muchas cosas opuestas han ocurrido cuando el ser humano comprende el mundo material y el mundo espiritual, como la luz y las tinieblas, la vida y la muerte, el bien y el mal, etc. Mirando el mundo desde una perspectiva filosófica, la ley de unidad de los opuestos es la ley fundamental del desarrollo de las cosas. El mundo es material, entonces ¿existe "antimateria" que sea opuesta a la materia que conocemos?
En la década de 1920, el inglés Dirac estableció las ecuaciones relativistas del movimiento de los electrones. Para explicar la solución de energía negativa contenida en la ecuación, predijo la existencia de positrones basándose en la simetría de las partículas elementales. En 1932, los estadounidenses Anderson y Niedermeyer descubrieron los positrones en los rayos cósmicos. Esta es la primera antipartícula.
El descubrimiento de los positrones hizo ver que el mundo material es mucho más complejo de lo esperado. Si la teoría de Dirac es universal y correcta, todavía existirán antiprotones, antineutrones e incluso mundos de antimateria. Más tarde, los físicos tendieron gradualmente a creer que todas las partículas tienen antipartículas. Las partículas positivas y negativas tienen la misma masa, la misma vida útil, el mismo espín, cargas opuestas y momentos magnéticos opuestos.
En 1955, los estadounidenses Segre, Chamberlain y otros colaboraron para generar con éxito antiprotones utilizando un acelerador estable sincronizado con protones de alta energía. Desde la década de 1950, con el descubrimiento de los antiprotones, surgieron las investigaciones sobre la física antinuclear. El estudio de los antinucleones no solo involucra a todo el mundo de la antimateria, sino que también libera varios mesones y una enorme energía cuando se aniquilan los antinucleones y los antinucleones, lo que puede producir muchos fenómenos extraños.
El problema básico de la investigación en física antinuclear es utilizar antielectrones y antiprotones para construir átomos de antimateria: "antihidrógeno". Sin embargo, los antielectrones y antiprotones artificiales tienen altas energías y no pueden combinarse entre sí para formar antihidrógeno. Los científicos predicen que para que los antielectrones y antiprotones se asienten, "se fusionen pacíficamente" y se combinen para formar antihidrógeno estable, es necesario reducir su energía a menos de una milésima de electrón voltio. Desde 1983, la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), cerca de Ginebra, lleva a cabo investigaciones sobre física antinuclear, intentando reducir la energía de los antielectrones y antiprotones para crear "antihidrógeno". En enero de 1996, el centro anunció que había sintetizado con éxito antihidrógeno. Sin embargo, se dice que en el experimento sólo se produjeron 9 átomos de antihidrógeno, ¡y sólo existieron durante 4/300 millonésimas de segundo! Sus propiedades no se pueden estudiar en absoluto.
El estudio de la antimateria está relacionado con la recomprensión y verificación por parte de la humanidad de las teorías físicas modernas, así como con la recomprensión del espacio, el tiempo y la materia. Si se puede realizar la antimateria artificial, sin duda cambiará la comprensión que tiene la humanidad del mundo material. Recientemente, algunos astrónomos de Estados Unidos afirmaron que existe una fuente de eyección de antimateria en el centro de la Vía Láctea, que expulsa antimateria hasta a miles de años luz de distancia. Sin embargo, todavía no podemos determinar con seguridad si existe antimateria.
Teóricamente, debería haber un mundo de antimateria en el universo. Pero en realidad no es tan simple. Las investigaciones han descubierto que una vez que las partículas y las antipartículas se encuentran, perecerán juntas, convirtiéndose así en radiación de fotones gamma de alta energía. Pero este tipo de radiación de fotones aún no se ha descubierto. Es difícil encontrar antimateria en nuestra Tierra porque será aniquilada una vez que se encuentre con la ubicua materia ordinaria.
Entonces, ¿existe antimateria en el universo? ¿Existe un mundo de antimateria? Según la cosmología simétrica, existen. Esta escuela de pensamiento cree que todas las galaxias extragalácticas que vemos (incluida la Vía Láctea) no son originalmente más que enormes y delgadas nubes de gas compuestas de plasma. El plasma contiene tanto partículas como antipartículas. Cuando la nube de gas comienza a encogerse bajo la gravitación, hay más oportunidades para que las partículas y antipartículas entren en contacto, lo que resulta en un efecto de aniquilación. Al mismo tiempo, se emite una enorme energía y la nube de gas contraída comienza a expandirse. de nuevo. Esto significa que la expansión de las nubes de plasma se debe a la aniquilación de partículas positivas y negativas.
Según esta afirmación, se puede inferir que debe existir un mundo de antimateria en una determinada parte del universo. Si el mundo de la antimateria realmente existe, entonces sólo puede existir si no se encuentra con la materia. Pero ¿cómo es posible que la materia y la antimateria no se combinen? ¿Cómo podemos determinar qué objetos del universo son materia y cuáles son antimateria? ¿Por qué hay tan poca antimateria en el universo? Todos estos son misterios que la gente debe resolver.