Hva er antimaterie?

Vent litt! "Antimaterie?" "Ren energi?" Hva er dette, Star Trek?

Ideen om antimaterie er merkelig, og den virker enda merkeligere fordi universet ser ut til å bestå utelukkende av materie. Ideen om antimaterie ser ut til å motstride alt vi vet om universet!

Men du kan se spor etter antipartikler i boblekammer-fotografiet under. Magnetfeltet i dette kammeret får negative partikler til å bøye av mot venstre og positive partikler til å bøye av mot høyre. Mange elektron-positron-par synes å komme fra intet, men kommer i virkeligheten fra fotoner som selv ikke etterlater noe spor. Positroner (anti-elektroner) oppfører seg akkurat som elektroner bortsett fra at de svinger motsatt vei fordi de har motsatt elektrisk ladning. (Ett slikt elektron-positron par er farget og blinkende.)

Hvis materie og antimaterie er helt like bortsett fra ladningen, hvorfor er det ikke da like mye antimaterie som materie i universet?

Vi vet ikke.... Det er et spørsmål som holder fysikere våkne om nettene.


Bilde fra Fermilab

(Det vanlige symbolet for en antipartikkel er en strek over det tilsvarende partikkel-symbolet. For eksempel har "opp-kvarken" u (fra engelsk 'up') antipartikkelen "anti-oppkvarken", , kalt 'u-bar' (fra engelsk) eller 'anti-u'. Antipartikkelen til en kvark er en antikvark, antipartikkelen til et proton er et antiproton og så videre. Antielektronet kalles et positron og betegnes e+.)

Boblekammer

boblekammer

Boblekammeret var en viktig type partikkeldetektor fra 1953 til langt utpå 1970-tallet. Ideen bak et boblekammer er at når man skyter ladde partikler inn i en overopphetet væske, vil partiklene etterlate et spor av bobler. Det gjør det lett å rekonstruere partiklenes bevegelse og finne ut viktige ting som deres masse og ladning.

(Man kan få en overopphetet væske ved å minske trykket i kammeret når væsken er like under kokepunktet.)

Magnetfelt i boblekammeret

For å finne ut ting om partiklene, måler fysikere deres ladning og bevegelsesmengde. For å gjøre dette observerer de partikkelkollisjoner i sterke magnetfelt, fordi forskjellige partikkeltyper oppfører seg forskjellig i et magnetfelt, avhengig av deres ladning og bevegelsesmengde (massefart).

For det første: om en elektrisk ladet partikkel har positiv eller negativ ladning, kan lett bestemmes fra sporene siden positive og negative partikler bøyer av i motsatte retninger i det samme magnetfeltet.

For det andre: bevegelsesmengden (massefarten) til partiklene kan lett beregnes fordi en partikkel med stor bevegelsesmengde avbøyes mindre enn en partikkel med mindre bevegelsesmengde. (Avbøyningen er omvendt proporsjonal med bevegelsesmengden.)

 

Publisert 7. mars 2011 09:53 - Sist endret 11. mars 2011 15:22