Jump to content

Czy antymateria ma ujemną masę?


Recommended Posts

Czy antymateria ma ujemną masę (masa grawitacyjna bierna)?

Tego typu analizy:

https://www.salon24.pl/u/autodafe/564824,w-poszukiwaniu-ujemnej-masy

opierają się na obwiązującej obecnie teorii ale  czy zostało to eksperymentalnie potwierdzone (będę wdzięczny za wskazanie źródeł)?

Bo jeśli tak (moja kolejna szalona hipoteza) można by w dość prosty sposób (inny niż znane obecnie: łamanie symetrii?) wytłumaczyć dlaczego we Wszechświecie jest więcej materii niż antymaterii - otóż mogłoby być TYLE SAMO jednej i drugiej ale ponieważ obszary materii i antymaterii byłyby grawitacyjnie odseparowane więc nie obserwujemy kosmicznej anihilacji.

Link to comment
Share on other sites

Gdy ostatnio interesowałem się tym tematem to nie było dowodów na to, w którą stronę grawituje antymateria ;)

 

Aktualnie badają to w CERN w eksperymencie AEgIS.

https://home.cern/science/experiments/aegis

 

Co do kosmologii to taka galaktyka z antymaterii emitowała by sporo w promieniowaniu gamma i to w bardzo ściśle określonych pasmach energetycznych: (anihilacja elektron-antyelektron, ok. 1MeV, proton-antyproton ok. 2. GeV). No bo gdzieś musiałaby być granica między materią a antymaterią, i na tej granicy, nawet przy minimalnej gęstości materii sporo by się działo.

 

Być może istnieją takie źródła tylko o nich nie wiemy, albo bierzemy je za coś innego - ale jakoś wątpię... Wciąż wydaje się to bardzo ciekawa koncepcja, zwłaszcza że antygrawitująca antymateria trochę by pomogła w temacie dark energy ;)

 

 

  • Like 1
Link to comment
Share on other sites

symetria materia-antymateria jest symetrią elektromagnetyczną czyli różnice między nimi są w ładunkach e-m. Masa jest generowana przez pole Higgsa. Nie ma żadnego powodu by antymateria miała ujemną masę. Tym bardziej, że mezony składają się z kwarka i antykwarka, a masę mają taką jak trzeba czyli dodatnią. Gdyby masa antykwarka byłą ujemna to wszystkie mezony składające się z tego samego rodzaju kwarków miałyby masę równą zero, a niektóre nawet ujemną

 

pozdrawiam

  • Like 1
Link to comment
Share on other sites

41 minut temu, Behlur_Olderys napisał:

"gdzieś musiałaby być granica między materią a antymaterią, i na tej granicy, nawet przy minimalnej gęstości materii sporo by się działo."

 

 

Czy tą granicą nie byłyby olbrzymie puste przestrzenie (np. Wielka Pustka) które obserwujemy? Całe (super)gromady galaktyk byłyby zbudowane z materii lub antymaterii? Nie byłoby fizycznego kontaktu między nimi i anihilacji (którą z pewnością byśmy zaobserwowali). No może jakiś czas po Wielkim Wybuchu (kwazary :-)?

Edited by Przybysz z K-PAX
Link to comment
Share on other sites

18 minut temu, ZbyT napisał:

"Masa jest generowana przez pole Higgsa [...] mezony składające się z tego samego rodzaju kwarków miałyby masę równą zero[...]"

Cóż, pewnie to co teraz napiszę to herezja ;-)

Czy Bozon Higgsa nie jest odpowiedzialny za masę dynamiczną a masa grawitacyjna nie musi być tym samym? Inaczej: antymateria: dodatnia masa i ujemna grawitacja.

18 minut temu, ZbyT napisał:

"Nie ma żadnego powodu by[...]"

ale przyznasz że powód dla którego we wszechświecie materii jest znacznie więcej niż antymaterii był (i nadal jest?) niemałą zagadką fizyków?

Edited by Przybysz z K-PAX
Link to comment
Share on other sites

3 minuty temu, Przybysz z K-PAX napisał:

Cóż, pewnie to co teraz napiszę to herezja ;-)

Czy Bozon Higgsa nie jest odpowiedzialny za masę dynamiczną a masa grawitacyjna nie musi być tym samym? Inaczej: antymateria: dodatnia masa i ujemna grawitacja.

ale przyznasz że powód dla którego we wszechświecie materii jest znacznie więcej niż antymaterii był (i nadal jest?) niemałą zagadką fizyków?

 

tak to herezja

bozon Higgsa jest odpowiedzialny za masę, a masa to masa. Nie ma różnych mas grawitacyjnych i dynamicznych. Masa objawia się zawsze tak samo dzięki oddziaływaniu z polem Higgsa

 

asymetria materii jest zagadką ale ujemna masa antycząstek na pewno nie jest rozwiązaniem tej zagadki. Przypuszczalnie jest to związane z jakimś rodzajem asymetrii w oddziaływaniach słabych, a jest tych asymetrii tam sporo. Wszystko wskazuje na to, że symetrie oddziaływań e-m i silnych są symetriami doskonałymi ... w każdym razie odchyłek od idealnej symetrii nigdy nie udało się znaleźć, a wiele razy próbowano. Gdyby nawet udało się jakieś niewielkie odchyłki znaleźć to byłyby za małe by wyjaśnić asymetrię materii

 

pozdrawiam

Link to comment
Share on other sites

14 minut temu, ZbyT napisał:

"bozon Higgsa jest odpowiedzialny za masę, a masa to masa. Nie ma różnych mas grawitacyjnych i dynamicznych. Masa objawia się zawsze tak samo dzięki oddziaływaniu z polem Higgsa"

"Nie ma różnych mas grawitacyjnych i dynamicznych" istotnie, takiego modelu uczyłem się w szkole!

Jednak ośmielę się mieć wątpliwość: Bozon Higgsa wyjaśnia masę cząstek ale nie grawitację:

https://forsal.pl/artykuly/630400,bozon-higgsa-jakie-znaczenie-ma-odkrycie-boskiej-czastki.html

"[...]że można zacząć realnie myśleć o połączeniu wyłaniającego się z niej oddziaływania z grawitacją (a grawitacja w Modelu Standardowym w ogóle nie była uwzględniona)[...]"

Link to comment
Share on other sites

27 minut temu, ZbyT napisał:

Masa objawia się zawsze tak samo dzięki oddziaływaniu z polem Higgsa

Oddziaływanie z polem Higgsa odpowiada za powstanie tylko części masy, w dodatku niewielkiej części. Przynajmniej, jeśli chodzi o cząstki mające jakąś strukturę, jak hadrony, ponieważ w przypadku takich cząstek przeważająca część masy pochodzi z energii potencjalnej wiązania ich części składowych oraz ich energii kinetycznej.

Co do hipotezy o ujemnej masie antymaterii, wydaje mi się, że gdyby była ona prawdziwa, bilans energii w procesach anihilacji lub kreacji par cząstka-antycząstka byłby zupełnie inny od obserwowanego. Np. jeżeli anihiluje elektron i pozyton, po ich ładunku elektrycznym, który łącznie wynosi zero, nic nie zostaje, nie wydziela się żadna energia. Gdyby masa zachowywała się tak samo, ilość energii pozostałej po anihilacji takiego elektronu i pozytonu byłaby równa tylko ich energii kinetycznej, a zdaje się, że jest zupełnie inaczej. Podobnie kreacja par cząstka-antycząstka praktycznie nie wymagałaby żadnej energii, taka para elektron-pozyton mogłaby powstać prawie z niczego, zakładając że powstałe cząstki miałyby małą energię kinetyczną.

Edited by MarekJ71
doprecyzowanie
Link to comment
Share on other sites

6 minut temu, MarekJ71 napisał:

[...] jeżeli anihiluje elektron i pozyton, po ich ładunku elektrycznym, który łącznie wynosi zero, nic nie zostaje, nie wydziela się żadna energia [...]

I tutaj znowu (jako laik!) mam wątpliwości:

https://pl.wikipedia.org/wiki/Anihilacja

"powstają dwa [...] trzy lub więcej) fotony gamma"

Dotychczas sądziłem że anihilacja jest zawsze(!) źródłem energii...

Link to comment
Share on other sites

Teraz, Przybysz z K-PAX napisał:

I tutaj znowu (jako laik!) mam wątpliwości:

https://pl.wikipedia.org/wiki/Anihilacja

"powstają dwa [...] trzy lub więcej) fotony gamma"

Dotychczas sądziłem że anihilacja jest zawsze(!) źródłem energii...

No zgadza się. Ja napisałem tylko, że ładunek elektryczny, który jest łącznie zerem, znika bez śladu. A nie, że elektrony znikają bez śladu.

Link to comment
Share on other sites

4 minuty temu, MarekJ71 napisał:

No zgadza się. Ja napisałem tylko, że ładunek elektryczny, który jest łącznie zerem, znika bez śladu. A nie, że elektrony znikają bez śladu.

Napisałeś "nie wydziela się żadna energia" - czyli mam rozumieć że nie to miałeś na myśli :-)?

Link to comment
Share on other sites

8 minut temu, dobrychemik napisał:

Po co całe te dywagacje? Pozyton jest znany już od bardzo dawna i znana jest jego masa - dokładnie równa masie elektronu będącego jego antycząstką.

Niby tak, i tak wynika z teorii - ale w sumie chyba jeszcze nikt tak porządnie antymaterii nie zważył. Kładziesz to na wadze, a tu pyk! i nie ma ani antymaterii, ani wagi :P

 

A poważnie: coś kojarzę, że były jakieś eksperymenty mające na celu sprawdzenie grawitacyjnych interakcji materii z antymaterią - co się okazuje naprawdę trudne do zrealizowania - ale chyba wychodzi na to, że najwyraźniej faktycznie jest tak jak teoria przewiduje, czyli różnica jest tylko w ładunku elektrycznym, a cała reszta "działa" tak samo.

Link to comment
Share on other sites

Teraz, Przybysz z K-PAX napisał:

Napisałeś "nie wydziela się żadna energia" - czyli mam rozumieć że nie to miałeś na myśli :-)?

Nie, nie to miałem na myśli. Oto co miałem na myśli:

"po ich ładunku elektrycznym, który łącznie wynosi zero, nic nie zostaje, nie wydziela się żadna energia"

A nie "nie wydziela się żadna energia", jak również nie "nic nie zostaje" ani "elektrycznym, który łącznie".

Link to comment
Share on other sites

13 minut temu, dobrychemik napisał:

Po co całe te dywagacje? Pozyton jest znany już od bardzo dawna i znana jest jego masa - dokładnie równa masie elektronu będącego jego antycząstką.

Proszę o źródło. Nie wątpię w to co napisałeś tylko zastanawiam się nad sposobem pomiaru masy pozytonu.

Najlepsza "waga" jaką dysponujemy dla tego typu cząstek to LHC, które  "waży" masę dynamiczną(?) a ja nadal mam wątpliwości czy masa dynamiczna jest równoważna masie grawitacyjnej.

Wybaczcie że tak drążę temat ale wydaje mi się że temat ciekawie się rozwija...

Link to comment
Share on other sites

14 minut temu, Krzysztof z Bagien napisał:

Niby tak, i tak wynika z teorii - ale w sumie chyba jeszcze nikt tak porządnie antymaterii nie zważył

 

zważył , zważył^

to akurat nie jest trudne w przypadku cząstek naładowanych. W komorach mgłowych widać jak takie cząstki poruszają się po spirali, a to zależy właśnie od ich masy więc jest doskonałym sposobem na "zważenie" cząstek

 

^oczywiście nie chodzi o wagę cząstek ale ich masę ale tak tu sobie tylko gadamy niekoniecznie na poważnie

 

pozdrawiam

  • Like 1
Link to comment
Share on other sites

@dobrychemik znana jest masa bezwładnościowa pozytonu. To znaczy masa z jaką - wg eksperymentów - działa wzór F = ma. Przy czym F w tym wzorze podczas tych eksperymentów to na 100% siła Lorentza, a nie grawitacji, bo masę o której mówisz wyznacza się np. przez odchylenie pozytonu w polu magnetycznym, a nie przez mierzenie ruchu w spadku swobodnym. Spadek swobodny antymaterii bada dopiero AEgIS w CERN, ale możesz sobie wyobrazić, że jest to szalenie skomplikowane przy tych energiach, jakie występują w akceleratorach.

 

Oczywiście jest dosyć sporo pośrednich dowodów na to, że masa grawitacyjna jest identyczna co do znaku również dla antymaterii, ale bezpośrednich dowodów eksperymentalnych na to nie ma.

 

  • Like 1
Link to comment
Share on other sites

3 minuty temu, ZbyT napisał:

W komorach mgłowych widać jak takie cząstki poruszają się po spirali, a to zależy właśnie od ich masy więc jest doskonałym sposobem na "zważenie" cząstek

Ostatnio udało się wykonać dość dokładny pomiar, wg którego masy protonów i antyprotonów są takie same z dokładnością do 16 części na bilion. Oto linki:

https://kopalniawiedzy.pl/CERN-BASE-materia-antymateria-grawitacja,34637

https://www.nature.com/articles/s41586-021-04203-w

  • Like 1
  • Thanks 2
Link to comment
Share on other sites

9 minut temu, ZbyT napisał:

to akurat nie jest trudne w przypadku cząstek naładowanych. W komorach mgłowych widać jak takie cząstki poruszają się po spirali, a to zależy właśnie od ich masy więc jest doskonałym sposobem na "zważenie" cząstek

To zaczyna nabierać sensu: czy mam rozumieć że średnica spirali jest wyznaczona przez masę i ładunek cząstki a spirala skierowana jest w kierunku środka Ziemi a jej skok (amplituda) wynika z siły grawitacji?

Link to comment
Share on other sites

23 minuty temu, MarekJ71 napisał:

Ostatnio udało się wykonać dość dokładny pomiar, wg którego masy protonów i antyprotonów są takie same z dokładnością do 16 części na bilion. Oto linki:

Dziękuję,

to definitywnie wyjaśnia temat. Moja koncepcja została obalona mimo to czuję się usatysfakcjonowany.

To by zakończyło temat "Happy endem" :-)

Dziękuję wszystkim za aktywny udział w dyskusji!

Edited by Przybysz z K-PAX
Link to comment
Share on other sites

16 minut temu, Przybysz z K-PAX napisał:

To zaczyna nabierać sensu: czy mam rozumieć że średnica spirali jest wyznaczona przez masę i ładunek cząstki a spirala skierowana jest w kierunku środka Ziemi a jej skok (amplituda) wynika z siły grawitacji?

Grawitacja nie ma z tym nic wspólnego, tzn. jej oddziaływanie jest zaniedbywalnie małe. Orientacja spirali jest określona przez pole magnetyczne w którym porusza się cząstka, tzn. płaszczyzna spirali jest prostopadła do linii sił pola magnetycznego. Średnica (w danym punkcie) spirali zależy od masy, prędkości i ładunku cząstki oraz od indukcji pola magnetycznego. Polecam lekturę:

https://home.agh.edu.pl/~kakol/efizyka/w22/main22c.html

Link to comment
Share on other sites

Polecam zapoznać się z zasadą działania spektrometrów masowych. To jedno z podstawowych narzędzi analitycznych chemików, w którym wyznacza się stosunek masy do ładunku dla danej cząstki czy też jonu.

Link to comment
Share on other sites

19 minut temu, Przybysz z K-PAX napisał:

To zaczyna nabierać sensu: czy mam rozumieć że średnica spirali jest wyznaczona przez masę i ładunek cząstki a spirala skierowana jest w kierunku środka Ziemi a jej skok (amplituda) wynika z siły grawitacji?

 

cząstki naładowane poruszają się w polu magnetycznym po krzywych Bessela, a ten ruch zależy od masy i ładunku

spirala wynika ze strat na jonizację ośrodka, a te straty dobrze znamy. Gdyby strat nie było to ruch odbywałby się po torach kolistych (lub helisie jeśli jest składowa poprzeczna). Nie ma to  nic wspólnego z grawitacją. Cząstki mają tak małe masy, że grawitacja jest pomijalnie mała w porównaniu z innymi siłami ... tak mniej więcej 1000000000000000000000000000000000 razy mniejsza z dokładnością do kilku zer w zależności o jaką siłę chodzi

 

pozdrawiam

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

 Share

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.
  • Our picks

    • Migracja Astropolis na nowy serwer - opinie
      Kilka dni temu mogliście przeczytać komunikat o wyłączeniu forum na dobę, co miało związek z migracją na nowy serwer. Tym razem nie przenosiłem Astropolis na większy i szybszy serwer - celem była redukcja dosyć wysokich kosztów (ok 17 tys rocznie za dedykowany serwer z administracją). Biorąc pod uwagę fakt, że płacę z własnej kieszeni, a forum jest organizacją w 100% non profit (nie przynosi żadnego dochodu), nie znalazłem w sobie uzasadnienia na dalsze akceptowanie tych kosztów.
        • Thanks
        • Like
      • 56 replies
    • Droga Mleczna w dwóch gigapikselach
      Zdjęcie jest mozaiką 110 kadrów, każdy po 4 minuty ekspozycji na ISO 400. Wykorzystałem dwa teleskopy Takahashi Epsilon 130D i dwa aparaty Nikon D810A zamocowane na montażu Losmandy G11 wynajętym na miejscu. Teleskopy były ustawione względem siebie pod lekkim kątem, aby umożliwić fotografowanie dwóch fragmentów mozaiki za jednym razem.
        • Love
        • Thanks
        • Like
      • 48 replies
    • Przelot ISS z ogniskowej 2350 mm
      Cześć, po kilku podejściach w końcu udało mi się odpowiednio przygotować cały sprzęt i nadążyć za ISS bez stracenia jej ani razu z pola widzenia. Wykorzystałem do tego montaż Rainbow RST-135, który posiada sprzętową możliwość śledzenia satelitów.
      Celestron Edge 9,25" + ZWO ASI183MM. Czas ekspozycji 6 ms na klatkę, końcowy film składa się z grup 40 klatek stackowanych, wyostrzanych i powiększonych 250%.
      W przyszłości chciałbym wrócić do tematu z kamerką ASI174MM, która z barlowem 2x da mi podobną skalę, ale 5-6 razy większą liczbę klatek na sekundę.
      Poniżej film z przelotu, na dole najlepsza klatka.
        • Love
        • Thanks
        • Like
      • 72 replies
    • Big Bang remnant - Ursa Major Arc or UMa Arc
      Tytuł nieco przekorny bo nie chodzi tu oczywiście o Wielki Wybuch ale ... zacznijmy od początku.
       
      W roku 1997 Peter McCullough używając eksperymentalnej kamery nagrał w paśmie Ha długą na 2 stopnie prostą linie przecinajacą niebo.
       
      Peter McCullough na konferencji pokazał fotografię Robertowi Benjamin i obaj byli pod wrażeniem - padło nawet stwierdzenie: “In astronomy, you never see perfectly straight lines in the sky,”
        • Love
        • Thanks
        • Like
      • 16 replies
    • Jeśli coś jest głupie, ale działa, to nie jest głupie - o nietypowych rozwiązaniach sprzętowych
      Sformułowanie, które można znaleźć w internetach jako jedno z "praw Murphy'ego" przyszło mi na myśl, gdy kolejny raz przeglądałem zdjęcia na telefonie z ostatniego zlotu, mając z tyłu głowy najgłośniejszy marsjański temat na forum. Do rzeczy - jakie macie (bardzo) nietypowe patenty na usprawnienie sprzętu astronomicznego bądź jakieś kreatywne improwizacje w razie awarii czy niezabrania jakiegoś elementu sprzętu  Obstawiam, że @HAMAL mógłby samodzielnie wypełnić treścią taki wątek.
        • Haha
        • Like
      • 43 replies
×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.