입자가 성간 먼지와 방사선에 의해 손상되지 않고 파괴되지 않고 은하계를 통과할 수 있습니까?
반물질이란 무엇입니까?
반물질은 일반(중입자)과 동일반대 전하를 띤다는 점을 제외하고. 예를 들어, 음전하를 띤 전자는 양전자로 알려진 반물질 "파트너"를 가지고 있습니다. 양전자는 전자와 질량은 같지만 양전하를 띤 입자입니다. 중성자와 같이 전하가 없는 입자는 종종 반물질의 "자기 파트너"입니다.
과학자들은 이미 다음을 사용하여 반물질 입자를 만들었습니다.LHC에서 초고속 충돌 속도. CERN의 여러 실험에서 과학자들은 수소의 "파트너"인 반수소를 생성했습니다. 지금까지 얻은 반물질 중 가장 복잡한 원소는 헬륨의 유사체인 반헬륨입니다.
반물질에 대한 예술가의 생각. 사진: CERN
이것은 과학적인 것에서 나온 것처럼 들릴지 모르지만허구, 반물질은 진짜입니다. 반물질은 빅뱅 이후 물질과 함께 나타났다. 그러나 현대 우주에서는 드물고 과학자들은 그 이유를 모릅니다.
반물질 입자는 어떻게 은하계를 가로지를 수 있습니까?
우주에서 반물질은포착하기 어렵고 예측할 수 없는 힘: 일반 물질과 만나면 소멸하여 우주적 파괴 과정을 방해합니다. 그러나 최근 Particle Collider 시설에서 진행된 획기적인 실험에서 과학자들은 일부 반핵이 죽지 않고 성간 여행에서 살아남을 수 있음을 깨달았습니다.
결과로 형성된다고 합니다.고 에너지 우주 광선과 우주에서 "떠 다니는"원자 간의 충돌뿐만 아니라 암흑 물질 입자의 충돌 (이전에 하이테크가 그것이 무엇인지 자세히 설명했습니다).
이 작은 조각들이 살아남을 수 있다면그러한 특별한 여행은 과학자들이 우리 은하의 대부분을 구성하는 이 신비한 물질인 암흑 물질의 본질을 이해하는 데 도움이 될 것입니다.
실험은 어땠나요?
과학자들은 Large Hadron의 데이터를 사용했습니다.우주에서 생성된 반핵이 지구 주변의 감지기에 안전하게 도달할 수 있는지 알아내기 위한 충돌기. 이론을 테스트하기 위해 물리학자들은 스위스의 CERN 실험실에서 실험을 수행했습니다. 연구자들은 겉보기에 불가능해 보이는 것을 측정하려고 시도했습니다. 즉, 항헬륨 핵 파괴의 결과입니다.
반물질이 실험실에서 생성되고 저장되는 CERN의 BASE 실험의 일부입니다. 사진: CERN
ALICE 탐지기를 사용하여 그들은 신중하게같은 수의 헬륨 및 반헬륨 핵을 생성했어야 하는 원자와 고에너지 양성자의 충돌을 계산했습니다. 강철, 탄소 등 특정 탐지기로 구성된 물질에서 얼마나 많은 반핵이 소멸되었는지 추측함으로써 과학자들은 이러한 입자가 일반 물질과 접촉할 때 정확히 어떤 일이 발생하는지 정확히 지적했습니다.
이 발견은 반물질의 본질과 우주에서의 역할에 대한 오랜 질문에 답하는 데 도움이 될 것입니다.
과학자들은 무엇을 알아 냈습니까?
컴퓨터 시뮬레이션은반물질 입자의 "사라질 확률"은 의외로 작습니다. 그들은 성간 공간을 통해 먼 거리를 여행한 후에도 암흑 물질에 의해 생성된 반핵의 최대 50%가 지구에 접근할 때 그대로 남아 있음을 발견했습니다.
물리학자들은 또한 반핵이 생성된다는 것을 발견했습니다.우주선은 암흑물질에 의해 생성된 것보다 더 높은 에너지를 가지고 있습니다. 결국, 고에너지 반핵만이 대량으로 지구에 도달할 수 있었습니다. 또 다른 연구에서는 표준 탐지기가 천체 물리학 소스에서 생성된 경우 인상적인 신호 대 잡음비로 암흑 물질을 탐지할 수 있는 방법을 보여주었습니다.
왜 이것이 중요한가요?
전 세계 물리학자들에 따르면암흑 물질의 신비한 기원은 현대 과학의 핵심 우선 순위입니다. 또한 새로운 연구의 저자들은 반핵 형성에 대한 더 깊은 연구가 암흑 물질 자체에 관한 이론을 더 잘 이해하고 정의하는 데 매우 중요할 수 있다고 말했습니다.
새로운 실험은 이미 획기적인 것으로 불렸습니다.현대 과학에서 가장 중요한 질문 중 하나인 반물질 입자가 존재합니까? 보다 최근에는 국제 우주 정거장에서 알파 자기 분광계로 알려진 탐지기가 이미 잠재적인 반핵 신호를 감지했습니다. 따라서 대답은 가까이에 있습니다.
더 읽어보기 :
과학은 극한 상황에서도 존재하는가? 우리는 숫자로 대답합니다
과학자들은 공룡의 죽음으로 누가 이익을 얻었는지 알아냈습니다
우주에서 본 지구의 사진을 보세요. 첫 번째 개인 모듈에서 만든 것입니다.
표지 이미지: Jingchuan Yu, 베이징 천문관