Rambler's Top100Astronet    
  po tekstam   po klyuchevym slovam   v glossarii   po saitam   perevod   po katalogu
 
Na saite
Astrometriya
Astronomicheskie instrumenty
Astronomicheskoe obrazovanie
Astrofizika
Istoriya astronomii
Kosmonavtika, issledovanie kosmosa
Lyubitel'skaya astronomiya
Planety i Solnechnaya sistema
Solnce

Antiveshestvo
31.08.2001 15:27 |

Materiya, sostoyashaya iz antichastic. Yadra atomov antiveshestva "postroeny" iz antinuklonov, a vneshnyaya obolochka - iz pozitronov. Vozmozhnost' sushestvovaniya antiveshestva sleduet iz invariantnosti zakonov prirody otnositel'no preobrazovaniya CPT (sm. Teorema CPT). Vsledstvie invariantnosti sil'nogo vzaimodeistviya otnositel'no zaryadovogo sopryazheniya (C-invariantnosti) yadernoe vzaimodeistvie mezhdu antinuklonami v tochnosti sovpadaet s sootvetstvuyushim vzaimodeistviem mezhdu nuklonami, chto obespechivaet sushestvovanie yader iz antinuklonov ("antiyader"). Antiyadra obladayut massoi i energeticheskim spektrom takimi zhe, kak u yader, sostoyashih iz sootvetstvuyushih nuklonov. Elektricheskie zaryady i magnitnye momenty antiyader ravny po velichine i protivopolozhny po znaku elektricheskim zaryadam i magnitnym momentam sootvetstvuyushih yader. Vsledstvie C-invariantnosti elektromagnitnogo vzaimodeistviya elektromagnitnye perehody v yadrah veshestva i antiveshestva sovpadayut. Elektromagnitnoe vzaimodeistvie pozitronov i yader antiveshestva dolzhno privodit' k obrazovaniyu svyazannyh sostoyanii - atomov antiveshestva, prichem atomy antiveshestva i veshestva dolzhny imet' identichnuyu strukturu. Vsledstvie CP-invariantnosti slabogo vzaimodeistviya obuslovlennoe im smeshivanie atomnyh ili yadernyh sostoyanii s protivopolozhnoi chetnost'yu odinakovo dlya veshestva i antiveshestva.

Stolknovenie ob'ekta, sostoyashego iz veshestva, s ob'ektom iz antiveshestva privodit k annigilyacii vhodyashih v ih sostav chastic i antichastic. Annigilyaciya medlennyh elektronov i pozitronov vedet k obrazovaniyu gamma-kvantov, a annigilyaciya medlennyh nuklonov i antinuklonov - k obrazovaniyu neskol'kih pi-mezonov. V rezul'tate posleduyushih raspadov $\pi^0$-mezonov obrazuetsya zhestkoe gamma-izluchenie s energiei gamma-kvantov $\gtrsim$70 MeV.

Atomy antiveshestva poka ne nablyudalis'. V eksperimentah na uskoritelyah byli zaregistrirovany sobytiya obrazovaniya legkih antiyader v stolknoveniyah adronov, V 1965 gruppa amerikanskih fizikov pod rukovodstvom L.M.Ledermana (L.M.Lederman) nablyudala sobytiya obrazovaniya yader antideiteriya, v 1970 na protonnom sinhrotrone Instituta fiziki vysokih energii v Protvino (bliz g. Serpuhov) gruppa sovetskih fizikov pod rukovodstvom Yu.D.Prokoshkina zaregistrirovala neskol'ko sobytii obrazovaniya yader antigeliya-3.

Na Zemle, v Solnechnoi sisteme i v neposredstvenno okruzhayushem Solnechnuyu sistemu kosmicheskom prostranstve otsutstvuet skol'ko-nibud' zametnoe kolichestvo antiveshestva. Nablyudaemye v kosmicheskih luchah pozitrony i antiprotony mozhno ob'yasnit' ih rozhdeniem pri stolknoveniyah chastic vysokih energii bez privlecheniya gipotez o sushestvovanii makroskopicheskih oblastei antiveshestva. V pol'zu etogo ukazyvaet i otsutstvie yader antiveshestva v kosmicheskih luchah. Neposredstvennoe astronomicheskoe nablyudenie udalennogo kosmicheskogo ob'ekta iz-za tozhdestvennosti spektrov elektromagnitnogo izlucheniya atomov veshestva i antiveshestva ne pozvolyaet ustanovit', sostoit etot ob'ekt iz veshestva ili antiveshestva. Astronomicheskie proyavleniya zvezd iz veshestva i zvezd iz antiveshestva dolzhny byt' odinakovymi. Odnako pri nalichii zvezd iz antiveshestva razlichnye mehanizmy poteri massy zvezdami privodili by k poyavleniyu antiveshestva v mezhzvezdnoi srede i ego annigilyacii s mezhzvezdnym gazom. Otsutstvie intensivnogo gamma-izlucheniya, kotoroe dolzhno bylo by nablyudat'sya pri takoi annigilyacii, nalagaet zhestkoe ogranichenie na koncentraciyu antiveshestva v galaktikah (men'she 10-15 ot koncentracii veshestva) i v skopleniyah galaktik (men'she 10-6 ot koncentracii veshestva), t. e. nablyudatel'nye dannye gamma-astronomii ukazyvayut na otsutstvie zametnogo kolichestva antiveshestva v okruzhayushem nas kosmicheskom prostranstve vplot' do blizhaishego skopleniya galaktik.

Neobhodimost' ob'yasnit' otsutstvie sil'nogo smeshivaniya veshestva i antiveshestva v kosmicheskih masshtabah, men'shih skoplenii galaktik, yavlyaetsya sushestvennoi trudnost'yu kosmologicheskih modelei, predpolagayushih ravnoe kolichestvo veshestva i antiveshestva vo Vselennoi. S drugoi storony, analiz kosmologicheskih sledstvii kalibrovochnyh teorii velikogo ob'edineniya vzaimodeistvii, predskazyvayushih processy s nesohraneniem barionnogo chisla, pokazyvaet, chto neravnovesnye effekty narusheniya CP-invariantnosti v takih processah na ochen' rannih stadiyah evolyucii Vselennoi (do pervoi sekundy rasshireniya) mogli privesti k barionnoi asimmetrii Vselennoi k preobladaniyu vo Vselennoi veshestva. Odnako vozmozhnost' sushestvovaniya makroskopicheskih oblastei antiveshestva ne yavlyaetsya poka okonchatel'no isklyuchennoi nablyudeniyami. Takuyu vozmozhnost' dopuskayut i nekotorye modeli velikogo ob'edineniya so spontannym narusheniem CP-invariantnosti, kotorye predskazyvayut sushestvovanie makroskopicheskih oblastei s preobladaniem antiveshestva.

Proverka sushestvovaniya zvezd iz antiveshestva mozhet byt' v principe osushestvlena sredstvami neitrinnoi astronomii. Obrazovanie neitronnyh zvezd soprovozhdaetsya prevrasheniem elektronov i protonov v neitrony s ispuskaniem elektronnyh neitrino. V zvezdah iz antiveshestva sootvetstvuyushii process yavlyaetsya istochnikom elektronnyh antineitrino. Poetomu registraciya potokov kosmicheskih antineitrino s vremennymi i energeticheskimi harakteristikami, ozhidaemymi dlya potokov neitrino, obrazuyushihsya pri gravitacionnom kollapse v neitronnuyu zvezdu, sluzhilo by ukazaniem na obrazovanie antineitronnyh zvezd. Bolee tochnaya informaciya o tom, proishodila li annigilyaciya antiveshestva v rannei Vselennoi, mozhet byt' poluchena iz analiza ee vozmozhnogo vliyaniya na himicheskii sostav veshestva, nablyudaemyi v nashe vremya. Eksperimental'nyi bazis takogo analiza sostavlyayut provodimye v CERNe s 1983 eksperimenty sovetskih i ital'yanskih uchenyh po issledovaniyu vzaimodeistviya antiprotonov s legkimi yadrami.

Glossarii Astronet.ru


Publikacii s klyuchevymi slovami: antiveshestvo
Publikacii so slovami: antiveshestvo
Karta smyslovyh svyazei dlya termina ANTIVEShESTVO
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >>

Ocenka: 2.8 [golosov: 65]
 
O reitinge
Versiya dlya pechati Raspechatat'

Astronet | Nauchnaya set' | GAISh MGU | Poisk po MGU | O proekte | Avtoram

Kommentarii, voprosy? Pishite: info@astronet.ru ili syuda

Rambler's Top100 Yandeks citirovaniya