Artykuły na tym blogu są nieoficjalnymi tłumaczeniami XKCD What If. Teraz również na Facebooku!

06.10.2014

Antymateria

Oryginalny artykuł: Antimatter

Co by było, gdyby cały Wszechświat był zbudowany z antymateri, z wyjątkiem Ziemi?

— Sean Galagher


To się nie może skończyć dobrze. Jednak, w przeciwieństwie do większości scenariuszy z antymaterią w tle, ten jest zaskakująco powolny.
Na ile jesteśmy w stanie stwierdzić, cały Wszechświat jest zbudowany z materii. Nie rozumiemy dlaczego tak jest. Prawa fizyki są niemal w pełni symetryczne, a znane zaburzenia tej symetrii nie tłumaczą tak ogromnej nierównowagi między ilością materii i antymaterii. Nie możemy w pełni wykluczyć, że odległe galaktyki są zbudowane z antymaterii, czego dotychczas nie zauważyliśmy z bardzo prozaicznej przyczyny - nie próbowaliśmy ich dotknąć. To jest dosyć interesująca idea, która prowadzi do przewidywań dających się zweryfikować obserwacyjnie: jeżeli istnieją obszary materii i obszary antymaterii, powinniśmy obserwować promieniowanie gamma emitowane przez anihilację cząstek na granicach tych obszarów. Dotychczas nie udało się wykryć tego promieniowania, jednak to się może wkrótce zmienić.
Gdyby reszta Wszechświata została zamieniona na antymaterię, znaleźlibyśmy się w poważnych tarapatach, ponieważ przestrzeń międzyplanetarna nie jest pusta. Jest ona wypełniona rzadkim gazem[1]Ściśle technicznie: plazmą.[2]Ściśle technicznie: jest tam również pewna ilość pyłu i większych ziaren.[3]Ale pył i gaz w przestrzeni międzyplanetarnej jest bardzo ciężko zaobserwować.[4]Ok, ok, nie zawsze jest go ciężko zaobserwować.. Ziemskie pole magnetyczne chroni nas przed wiatrem słonecznym. Stanowiłoby ono równie skuteczną ochronę przed wiatrem antysłonecznym. Niewielka część cząstek ze Słońca, którym udaje się pokonać pole magnetyczne i przedostać się do atmosfery tworzy zorze polarne. W naszym scenariuszu zorze byłyby o wiele jaśniejsze. Jednak nie na tyle jasne, żeby spowodować jakiekolwiek problemy. Prawdziwym powodem do zmartwienia byłyby meteoryty. Ziemia zagarnia pył na swojej drodze wokół Słońca[5]Na nasze nieszczęście antymateria jest prawdopodobnie przyciągana grawitacyjnie przez materię.. Każdego na Ziemię opada około sto ton pyłu. Większość stanowią ziarna o masie około 10^-5 gram. Średnio podobna ilość materii opada w postaci większych obiektów. Gdyby na Ziemię opadał pył antymaterii, ziarna anihilowałyby w górnych warstwach atmosfery. Oddziaływania pomiędzy jądrami i antyjądrami oraz protonami i antyprotonami byłyby dosyć złożone[6]Ogromna część energii byłaby odprowadzana przez neutrina.. Ostatecznie jednak byłaby produkowana duża ilość promieniowania gamma. Proces ten dostarczyłby naszej atmosferze wystarczającej ilości ciepła aby wywołać samonapędzający się efekt cieplarniany, przeobrażając Ziemię na podobieństwo Wenus. Ale duże asteroidy dopadłyby nas wcześniej. Nawet stosunkowo niewielki obiekt, jak meteor czelabiński, dostarczyłby porównywalną ilość energii co impakt odpowiedzialny za zagładę dinozaurów[7]Jednak w przypadku antymeteoru energia zostałaby dostarczona do górnych warstw atmosfery, zatem efekt na powierzchnię Ziemi nie byłby aż tak dramatyczny.. Stosunkowo duże asteroidy udeżają w Ziemię raz na kilka miesięcy. Większość z nich pozostaje niezauważona. Gdyby były one zbudowane z antymaterii, każdy impakt wyzwalałby ogromny impuls energii na niebie i wzniecałby pożary na ogromnych obszarach[8]Teoretycznie odpowiednio duży antymeteor mógłby wyzwolić wystarczającą ilość energii przy pierwszym zetknięciu z gazem, że odbiłby się z powrotem w przestrzeń unikając całkowitego zniszczenia. Jednak w przypadku atmosfery ziemii ciężko o warunki przy których mógłby się zrealizowac ten scenariusz. Chyba, że meteor byłby na tyle duży, że całkowicie zniszczyłby planetę.. Jak na razie pytanie czy odległe obiekty astronomiczne są zbudowane z materii czy antymaterii pozostaje otwarte. Podejrzewamy, że materia dominuje w całym obserwowalnym Wszechświecie. Aby zyskać pewność musimy zbudować kolejny orbitalny teleskop gamma. Jednak aby wykluczyć możliwość, że wszystko na niebie jest zbudowane z antymaterii, wystarczy zwykły amatorski teleskop.
Jeśli posiadasz teleskop, może możesz opublikować wynik tej obserwacji.

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz