Физика
Электричество и магнетизм
Антивещество
До этих опытов физики считали, что законы природы не изменятся, если все заряды заменить на противоположные. Это свойство законов природы называется зарядовой симметрией. Теперь, для того чтобы включить в рассмотрение и явление радиоактивного распада, этот закон пришлось уточнить. Природа обладает не зарядовой, а зарядово-зеркальной симметрией. Никакие законы природы не изменятся, если все заряды в мире изменить на обратные и одновременно произвести зеркальное отражение. В таком зарядово-зеркальном мире протоны будут иметь отрицательный заряд, а электроны - положительный в противоположность зарядам в нашем мире.
Законы физики допускают, наряду с частицами, существование античастиц. И такие античастицы действительно были обнаружены. Антиэлектрон, т. е. позитрон, был обнаружен еще в 1932 г. американским физиком Карлом Андерсоном. Позднее были обнаружены антипротон и антинейтрон. Поскольку ядро любого химического элемента состоит из протонов и нейтронов, то из антипротонов и антинейтронов можно составить антиядра. Если к такому ядру, заряженному отрицательно, добавить позитроны, то получится антиатом, а из антиатомов можно построить антивещество. Поскольку силы между античастицами по закону зарядовой симметрии равны силам между частицами, то антивещество будет обладать теми же химическими и физическими свойствами, что и вещество.
Приготовить антивещество в земных условиях очень трудно прежде всего потому, что частица, соединяясь с античастицей, уничтожается с выделением энергии в форме у-квантов или других частиц. Удержать антивещество в коробке из вещества невозможно. Его можно было бы подвешивать в электромагнитном поле так, чтобы оно нигде не соприкасалось с веществом. Если бы нам удалось добыть антивещество искусственно, мы получили бы источник энергии в тысячу раз более сильный, чем термоядерная энергия, и в миллиард раз более сильный, чем энергия химических превращений.
Существуют ли в нашей Вселенной антимиры, т. е. области антивещества? Этот вопрос пока остается без ответа.
Из сказанного ясно, что антимир отличается от нашего мира не только знаком зарядов. В таком мире изменится и понятие правого и левого: антимир - зеркальное отражение нашего мира. Люди этого мира, если бы они проходили ту же историческую эволюцию, что и мы, имели бы сердце с правой стороны. Более сильной рукой у них была бы левая. Замечательный американский физик Ричард Фейнман в своих лекциях шутя говорил: "Если в космическом пространстве вы встретите корабль, идущий из далекого мира и космонавт протянет вам левую руку, берегитесь, - возможно, он состоит из антивещества!"
Физики, как уже говорилось, пришли к заключению, что пространство зеркально симметрично, так как законы природы не изменяются при зарядово-зеркальном отражении. А наблюдающееся при радиоактивном распаде нарушение зеркальной симметрии связано с тем, что вылетающая при этом частица (нейтрино или антинейтрино) не имеет зеркальной симметрии. Существование в нашем мире таких несимметричных частиц нисколько не противоречит симметрии пространства, так же как не противоречит этому тот факт, что у людей сердце с левой стороны.
Однако в последние годы были проделаны опыты по сравнению распада К0-мезона и антиК0-мезона. Было установлено, что антиК0-мезон распадается не так, как должна была бы распадаться частица, зеркально подобная К0-мезону. Это означает, что закон зарядово-зеркальной симметрии соблюдается не строго. Нарушение этого закона очень слабое и пока обнаружено только при распаде К0-мезона. Но даже этот один пример подрывает наше убеждение в зеркальной симметрии пространства.
Лев Давидович Ландау (1908-1968)
Советский физик, академик, лауреат Государственной (1946), Ленинской (1962) и Нобелевской (1962) премий. Работы Ландау посвящены теории твердого тела, физике низких температур, ядерной физике, космическим лучам. В 1940-1941 гг. разработал теорию явления сверхтекучести гелия. Ряд его работ посвящен сверхпроводимости. Ландау предложил теорию комбинированной инверсии и теорию двухкомпонентного нейтрино.
2i.SU ©® 2015