Як ми можемо визначити різницю між речовиною та антиматерією шляхом спостереження в космосі?


12

Я просто цікавився і шукав в Інтернеті мало шансу в темі. У Antimatter Wiki розповідають, що спостережуваний Всесвіт побудований матерією. Я читаю, що антиматерію можна виявити в космічних променях в дуже невеликій кількості. Але давайте перейдемо до теорій і наших практичних знань, моє питання:

Як ми могли визначити, якщо сукупність об'єктів (як ціла галактика) повністю складена антиматерою? Оскільки матерія та антиматерия схожі на "дзеркальне зображення" в потоці, чи можуть вони утворювати подібний об'єкт, який не можна відрізняти від "наших" матеріальних об'єктів? Я маю на увазі, чи показав би, наприклад, спектральний аналіз, що це не має значення, а створене антиматерою?

Питання, пов'язане з цим: чи ми впевнені в тому, що те, що ми бачимо у Всесвіті, це матерія?


Я думаю, що відповісти ми не можемо. Ціла галактика, складена з антиматерії, виглядала б точно як галактика, складена з речовини. (наскільки мені відомо). Але, можливо, деякі експерти повинні відповісти на це більш точно.
користувачLTK

Відповіді:


12

Tl; DR

  • Виявлення за допомогою поляризованого світла - взаємодія антиматерії з поляризованим світлом можна було виявити за допомогою обертання вектора;
  • Ми здебільшого впевнені , оскільки відсутність гамма-променів та характерна поляризація Фарадея свідчить про відсутність спостережуваної антиматерії у значних кількостях.

Довга відповідь

Я вважаю, що @userLTK є правильним щодо його коментаря.

Наскільки я знаю, відсутність сплеску гамма-променів, що характеризує взаємодію речовина-антиматерия, натякає на поширеність баріонів у всій видимій Всесвіті; анти-галактика біля баріонової галактики показала б здорову кількість гамма-променів, що виникають від зіткнень прикордонних частинок.

введіть тут опис зображення

Цей ефект можна спостерігати між структурами будь-якого масштабу - наприклад, зірка / антизірка, галактика / антигалактика або суперкластер / анти суперкластер.

«Світло з глибин часу» Рудольф Кіппенхан згадує про це

[...] Навіть коли, як зірка, це випромінювання, її спектр залишається точно таким же, цілком незалежним від того, чи атоми чи антиатоми відповідають за світло.

Тож світло, що походить від антигалактик, виглядало б так само, як і звичайні галактики. А як щодо сили тяжіння?

Цитата з «Ізотуальної теорії антиматерії: із застосуванням до антигравітації, великого об’єднання та космології» може допомогти нам далі:

[...] Однак фотони є інваріантними при кон'югації заряду і рухаються з максимальною причинною швидкістю у вакуумі, c . Таким чином, фотон цілком може спричинити за собою позицію позитивної та негативної енергій, можливо, як умову подорожувати зі швидкістю c ; у цьому випадку фотон був би самонавчальним станом, відчуваючи, таким чином, тяжіння як у галузі речовини, так і до антиматерії.

Це означає, що антиматерия також спричинить гравітаційні ефекти, такі як лінза.

Це зробило б віддалене виявлення антиматеріалу досить важким - воно випромінювало і згинало світло точно так само, як і звичайна справа.

Обертання поляризації Фарадея може дати нам надію:

Поляризоване світло, наприклад, від нетеплових джерел синхротрону, який проходить через газ з ненульовим магнітним полем, матиме свій вектор поляризації, обернутий процесом обертання Фарадея. [...] Зауважимо, що регіони, в яких переважають антиматерія (позитрони), викликають обертання, протилежне тому, яке викликають регіони, в яких переважає речовина (електрони).

( Літній інститут фізики частинок SLAC (SSI04), 2-13 серпня 2004 р. )

Але це те саме джерело згадує

Ефект вимірюється багато разів, а обертання обертання, як правило, виражається так званою "мірою обертання", визначається інтегралом прямолінійного огляду [...] Той факт, що ми спостерігаємо ефект взагалі означає, що в середньому ми не можемо мати рівну кількість антиматерії та речовини по різних наших оглядах.

Тож здається, що у видимому Всесвіті не вистачає якоїсь антиматерії.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.