Zamonaviy ilm-fan oldida turgan eng qiziqarli vazifalardan biri bu koinot sirlarini ochishdir. Ma'lumki, dunyodagi hamma narsa materiya yoki moddadan iborat. Ammo, olimlarning taxminlariga ko'ra, Katta portlash paytida nafaqat atrofdagi olamning barcha ob'ektlarini tashkil etuvchi modda, balki antimateriya, antimateriya va shuning uchun antizarralar ham paydo bo'lgan. muhim.
Elektronning antizarrasi
Mavjudligi bashorat qilingan va keyin ilmiy isbotlangan birinchi antizarra pozitron edi.
Bu antizarraning kelib chiqishini tushunish uchun atom tuzilishiga murojaat qilish kerak. Ma'lumki, atom yadrosida protonlar (musbat zaryadlangan zarralar) va neytronlar (zaryadga ega bo'lmagan zarralar) mavjud. Elektronlar o'z orbitalarida aylanadi - manfiy elektr zaryadli zarralar.
Pozitron elektronning antizarrasi. U ijobiy zaryadga ega. Fizikada pozitronning belgisi quyidagicha ko'rinadi: e+ (elektronni belgilash uchun ishlatiladigan belgi:e-). Bu antizarra radioaktiv parchalanish natijasida paydo bo'ladi.
Pozitron protondan nimasi bilan farq qiladi?
Pozitronning zaryadi musbat, shuning uchun uning elektron va neytrondan farqi aniq. Ammo proton, elektron va neytrondan farqli o'laroq, musbat zaryadga ham ega. Ba'zi odamlar pozitron va proton bir xil narsa, deb xato qilishadi.
Farqi shundaki, proton zarracha, moddaning bir qismi, har bir atom yadrosining bir qismi boʻlgan dunyomizni tashkil etuvchi moddadir. Pozitron elektronning antipartikulidir. Uning protonga hech qanday aloqasi yo'q, faqat musbat zaryaddan tashqari.
Pozitronni kim kashf etgan?
Pozitronning mavjudligini birinchi marta ingliz fizigi Pol Dirak 1928 yilda taklif qilgan. Uning faraziga ko'ra, elektronga musbat zaryadga ega bo'lgan antizarra mos keladi. Bundan tashqari, Dirak uchrashgandan so'ng, ikkala zarra ham yo'q bo'lib ketishini va bu jarayonda katta miqdordagi energiyani chiqarishini taklif qildi. Uning gipotezalaridan yana biri shu ediki, teskari jarayon mavjud bo'lib, unga teskari bo'lgan elektron va zarracha paydo bo'ladi. Suratda elektron va uning antizarrachalari izlari ko'rsatilgan
Bir necha yil oʻtgach, fizik Karl Anderson (AQSh) bulut kamerasi bilan zarrachalarni suratga olib, ularning izlarini oʻrganar ekan, elektronga oʻxshash zarrachalar izlarini topdi. Biroq, izlar magnit maydondan teskari egrilikka ega edi. Shuning uchun ularning zaryadi ijobiy edi. Zarracha zaryadining massaga nisbati elektronniki bilan bir xil edi. Shunday qilib, Dirakning nazariyasi eksperimental tarzda tasdiqlandi. Anderson berdiBu antizarracha pozitron deb ataladi. Olim kashfiyoti uchun fizika boʻyicha Nobel mukofoti bilan taqdirlangan.
Elektron va pozitronning birlashgan tizimi "pozitroniy" deb ataladi.
Annihilation
“Yoʻq boʻlish” atamasi “yoʻq boʻlish” yoki “halokat” deb tarjima qilingan. Pol Dirak zarracha elektron va elektronning antizarrasi to'qnashuvda yo'q bo'lib ketishini taklif qilganda, aynan ularning yo'q qilinishi nazarda tutilgan edi. Boshqacha qilib aytganda, bu atama materiya va antimateriya o'rtasidagi o'zaro ta'sir jarayonini tavsiflab, ularning o'zaro yo'q bo'lib ketishiga va bu jarayon davomida energiya resurslarining chiqishiga olib keladi. Shunday qilib, materiyaning yo'q qilinishi sodir bo'lmaydi, u faqat boshqa shaklda mavjud bo'la boshlaydi.
Elektron va pozitronning to'qnashuvi paytida fotonlar hosil bo'ladi - elektromagnit nurlanish kvantlari. Ularda na zaryad, na tinch massa bor.
Bundan tashqari, "er-xotinning tug'ilishi" deb ataladigan teskari jarayon ham mavjud. Bunday holda, zarracha va antizarra elektromagnit yoki boshqa o'zaro ta'sir natijasida paydo bo'ladi.
Bir pozitron va bitta elektron toʻqnashganda ham energiya ajralib chiqadi. Ko'p zarrachalarning antizarralar bilan to'qnashuvi nimaga olib kelishini tasavvur qilishning o'zi kifoya. Insoniyat uchun halokatning energiya salohiyati bebahodir.
Antiproton va antineytron
Tabiatda elektronning antizarrasi bor ekan, boshqa asosiy zarralar ham shunday boʻlishi kerak, deb taxmin qilish mantiqan toʻgʻri.antipartikullarga ega. Antiproton va antineytron mos ravishda 1955 va 1956 yillarda kashf etilgan. Antiproton manfiy zaryadga ega, antineytron esa zaryadga ega emas. Ochiq antizarralar antinuklonlar deyiladi. Shunday qilib, antimateriya quyidagi shaklga ega: atomlarning yadrolari antinuklonlardan iborat, pozitronlar esa yadro atrofida aylanadi.
1969-yilda SSSRda antigeliyning birinchi izotopi olingan.
1995 yilda CERNda (Yevropa yadroviy tadqiqot laboratoriyasi) antivodorod ishlab chiqilgan.
Antimoddani olish va uning ma'nosi
Aytilganidek, elektron, proton va neytronning antizarralari oʻzlarining asl zarralari bilan yoʻq boʻlib, toʻqnashuv vaqtida energiya hosil qiladi. Shuning uchun bu hodisalarni o'rganish fanning turli sohalari uchun katta ahamiyatga ega.
Antimateriyani olish juda uzoq, mashaqqatli va qimmat jarayon. Buning uchun maxsus zarracha tezlatgichlari va magnit tuzoqlar qurilmoqda, ular hosil bo'lgan antimateriyani ushlab turishi kerak. Antimateriya hozirgi kundagi eng qimmat moddadir.
Agar antimateriya ishlab chiqarishni yoʻlga qoʻyish mumkin boʻlsa, insoniyat koʻp yillar davomida energiya bilan taʼminlangan boʻlar edi. Bundan tashqari, antimaterdan raketa yoqilg'isini yaratish uchun foydalanish mumkin edi, chunki aslida bu yoqilg'i shunchaki antimaterning har qanday modda bilan aloqa qilishidan olingan bo'lar edi.
Antimodda tahdidi
Inson tomonidan qilingan koʻplab kashfiyotlar singari, elektron va nuklonlarga qarshi zarrachalarning kashfiyoti ham odamlarga shunday his-tuygʻularni keltirib chiqarishi mumkin.jiddiy tahdid. Atom bombasining kuchi va u qanday halokatga olib kelishi mumkinligini hamma biladi. Ammo moddaning antimateriya bilan aloqasi paytida portlashning kuchi juda katta va atom bombasi kuchidan ko'p marta katta. Shunday qilib, bir kun kelib “anti-bomba” ixtiro qilinsa, insoniyat o‘zini o‘zi yo‘q qilish yoqasiga qo‘yadi.
Biz qanday xulosalar chiqarishimiz mumkin?
- Koinot materiya va antimateriyadan iborat.
- Elektron va nuklonlarning antizarralari "pozitron" va "antinuklonlar" deb ataladi.
- Antizarralar teskari zaryadga ega.
- Materiya va antimateriyaning toʻqnashuvi yoʻq boʻlishga olib keladi.
- Yoʻq qilish energiyasi shunchalik kattaki, u ham inson manfaatiga xizmat qilishi, ham uning mavjudligiga tahdid solishi mumkin.
