18/06/2012 - Antimaterie, dunkle Materie und dunkle Energie

Menéame

La Antimaterie, Dunkler Stoff und dunkle Energie Das sind drei völlig verschiedene Dinge, im Gegensatz zu dem, was viele Menschen verstehen. Lassen Sie uns eine einfache und kurze Beschreibung von jeder sehen, ohne zu tief zu gehen, um zu versuchen, diese Verwirrung ein wenig zu entschärfen.

Antimaterie

La Antimaterie Es ist wie die gewöhnliche Materie, aus der wir gemacht sind, aber aus Teilchen, deren elektrische Ladung von Zeichen verändert wird. Ein Anti-Elektron (aus historischen Gründen auch bekannt als Positron), zum Beispiel ist es ein Teilchen gleich dem Elektron, mit seiner gleichen Masse und Ladung, aber mit positiven elektrischen Zeichen (das Elektron hat negative Ladung). Und ein Anti-Proton ist ein Teilchen mit der gleichen Menge Masse und Ladung eines Protons, aber mit einer negativen elektrischen Signalladung. Antimaterie wird mit Antipartikeln gebildet: Genau wie ein Wasserstoffatom besteht es aus einem Elektron um ein Proton herum, wenn wir ein Anti-Proton mit einem Anti-Elektron verbinden, könnten wir ein Antihydroatom haben, das im CERN durch Sekundenfraktionen erreicht wurde.

Antimaterie ist keine Science-Fiction-Sache. Es wurde theoretisch vorhergesagt und experimentell vor fast einem Jahrhundert entdeckt. Seit mehreren Jahrzehnten hat es sogar technologische Anwendung in der Medizin, in der Positronenemissionstomographie, obwohl seine Nutzung als Energiequelle ist weit davon entfernt, eine Realität zu sein. Es gibt noch eine ganze Reihe wissenschaftlicher Fragen zu ihr, aber sie ist die am wenigsten rätselhafte aller drei.

Dunkler Stoff

In Bezug auf die Dunkler StoffAndererseits haben wir nicht die blasseste Ahnung, was es ist. Um zu erklären, warum wir dann über sie reden, gehen wir von Grund auf. Die Planeten des Sonnensystems befinden sich in einer Umlaufbahn um die Sonne im Gleichgewicht, und damit dieses Gleichgewicht erhalten bleibt, muss die Schwerkraft, die die Sonne auf jeden ausübt, gerecht und notwendig sein; wenn die Kraft zu stark wird, würde sie den Planeten anziehen, und die Sonne würde ihn verschlingen, und wenn sie sich verringern würde, würde der Planet nicht genug angezogen und aus dem System entlassen werden. Genauer gesagt müssen drei Variablen ausgeglichen werden: die Masse des Planeten, seine Distanz zur Sonne und die Geschwindigkeit, mit der man sich um sie dreht. Dies ist ein allgemeines Gesetz genannt Erhaltung des Winkelmoments, das gilt für alle Dinge und nicht nur für das Sonnensystem, einschließlich Galaxien. Nun, unsere Galaxie besteht aus Milliarden von Sternen, die sich um das Zentrum drehen, unsere Sonne ist eine von ihnen. Und so wie die Planeten unseres Sonnensystems ein gewisses Gleichgewicht zwischen ihrer Distanz zur Sonne, ihrer Masse und ihrer Orbitalgeschwindigkeit bewahren, sollten auch die Sterne unserer Galaxie und alle Himmelskörper, Nebel und Materie in all ihren Formen das gleiche Gleichgewicht zwischen ihrer Entfernung zum Zentrum der Milchstraße, ihrer Masse sowie der Umlaufbahngeschwindigkeit erreichen. Aber mit bloßem Blick wird dies nicht mehr respektiert, während wir uns vom Zentrum der Galaxie entfernen, obwohl alles noch im Gleichgewicht ist. Die einfachste Erklärung ist, dass das Gesetz tatsächlich erfüllt wird, was passiert ist, dass es eine Menge "versteckte" Masse gibt, die wir aus irgendeinem Grund nicht sehen können, die notwendig wäre, um das Gesetz aufrecht zu erhalten. Diese unsichtbare Masse nennen wir sie. Dunkler StoffAus offensichtlichen Gründen. Wir glauben, dass er da ist, aber wir ignorieren seine Natur.

Es gibt auch andere physische Phänomene, die ihre Existenz verraten, zusätzlich zu dem oben genannten, wie z.B. die GravitationslinsenAber es gibt eine ganze Menge Debatte darüber. Es könnte sogar zutreffen, dass unser geliebtes Naturschutzgesetz tatsächlich nicht in großem Maßstab angewandt wird, oder es gibt auch Mängel in anderen verwandten Gesetzen, obwohl es unwahrscheinlich ist.

Dunkle Energie

Schließlich gibt es die dunkle Energie. Wenn wir vorher verwirrt waren, sind wir es jetzt noch mehr. Das Universum expandiert, wie wir wissen, seit dem Urknall. Aber die Galaxien üben eine Schwerkraft zwischen sich aus, die dazu neigt, sie einander näher zu bringen und damit die Expansion des Universums zu stoppen. Bis vor kurzem waren wir uns nicht sicher, ob diese Kraft ausreichte, um die Expansion zu stoppen (und schließlich alles wieder zu komprimieren, wie ein Urknall invertiert), oder wenn es nicht genug war, in diesem Fall würde es nur gelingen, die Geschwindigkeit der Expansion zu verringern. In den 1990er Jahren wurde jedoch festgestellt, daß die Anziehungskraft zwischen den Galaxien nicht einmal für die Galaxien reicht. Das Universum dehnt sich immer schneller aus, was wir nie erwartet hätten, denn dafür braucht es etwas, das es beschleunigt. Und wenn es eine Beschleunigung gibt, dann muss sie auf eine geheimnisvolle Kraft zurückzuführen sein. Die Energie, die diese absolut missverstandene Kraft hervorbringt, nennen wir sie dunkle Energie.

Quelle der AGR

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