Új Szó, 2018. március (71. évfolyam, 50-75. szám)
2018-03-16 / 63. szám
141 TUDOMÁNY ÉS TECHNIKA 2018. március 16.1 www.ujszo.com Sok kérdést vet fel az antianyag léte Megfelelő feltételek mellett nagy energiájú sugárzás hatására anyagi részecskék jöhetnek létre TUDOMÁNY A relativitáselmélet szerint testek energiája a nyugalmi tömegükből származtatott energiából és a mozgási energiából tevődik össze. Tehát egy test energiája akkor sem nulla, ha a test nyugalomban van. Egy nyugvó test energiáját az E=mc2 segítségével számolhatjuk ki. De ez nem jelenti azt, hogy egy nyugvó porszem anyagát tisztán energiává lehetne alakítani. Ha létezne ilyen eljárás, szinte végtelen energiát adhatna a földlakóknak egy kisebb sivatag. Az anyag energiává alakíthatóságát súlyos törvények korlátozzák, melyek szerint jellemzően nem alakítható át nyugalmi tömeg maradéktalanul energiává. Kivételt képez ez alól az anyag és az antianyag kettőse. Ezek találkozásakor az anyag és antianyag tömege maradéktalanul energiává fog alakulni. De mi az a csodálatos antianyag, mely a vele megegyező tömegű anyagot s önmagát is a találkozás folyamatában maradéktalanul energiává alakítja? A tér sosem üres, hanem anyag és sugárzás is van benne. A sugárzás energia. Megfelelő feltételek mellett nagy energiájú sugárzás hatására anyagi részecskék jöhetnek létre. Nem is egy, hanem mindjárt kettő. Az „üres” térben kellően nagy sugárzott energia hatására, megfelelő körülmények között egy anyagrészecske, meg egy antianyag-részecske születhet. A jelenséget párkeltésnek nevezzük. Az elektron antianyag" részecskepáija a pozitron. Tömegük azonos, s mivel az őket keltő sugárzásnak nincs töltése, ezért összes töltésük nulla, azaz együtt semlegesek, így, mivel az elektron negatív töltésű, a pozitron ugyanakkora pozitív töltéssel fog rendelkezni. Valami hasonló a helyzet a tömeggel is. A sugárzás energiája révén létrejövő elektron és antielektron pár egyaránt bír tömeggel, de anyagukat olyan kettősség jellemzi, mint a töltésüket. Az anyag és antianyag ugyanúgy semlegesítik, „semmisítik meg” egymást, mint két azonos töltés. Két részecske közös halála, sugárzássá való visszaalakulása a párkeltés folyamatának ellentéte, a pármegsemmisülés. Talán közelebb visz minket az anyag és antianyag kettősségének megértéséhez a következő példa. Képzeljünk el egy deszkalapot, melyből egy lombfíírésszel egy dugót vágunk ki. Ha kivesszük a deszkából a dugót, akkor ezzel a mozdulattal nemcsak dugót, hanem egy, a dugó helyén tátongó lyukat is létrehoztunk. Ha a lyukba visszaillesztjük a dugót, akkor egyszerre tűnik el a lyuk is és a dugó is. Példázatunkban a dugó felel meg az anyagnak, a lyuk az antianyagnak, s az energia, mely őket létrehozza a fürészelésre szánt energia. A példa csak metafora. A fürészelésre szánt energiát nem tudjuk visszanyerni akkor, ha a dugót visszahelyezzük a lyukba, s persze nem történik meg a lyuk és a dugó maradéktalan egyesülése deszkává. És mi a deszka a példázatunkban? - kérdezhetnék. Ha úgy tetszik, az üres tér, tehát az antianyag ebben az értelemben a semmi hiánya. Mintha a semmi, az üresség nem a minden dolgok hiányát jelentené maga is, hanem valamilyen észrevétlenül, észlelhetetlenül mindenütt jelenlevőt, mint embernek a levegő, halnak a víz, a szúnak a deszka. Persze valójában a tér nem üres,- hiszen sugárzás van benne, s a sugárzott energia alakul át a relativitáselmélettel összhangban anyaggá és antianyaggá, s alakul vissza maradéktalanul sugárzott energiává, ha anyag és antianyag találkozik. Az antianyag léte sok kérdést felvet. Vajon tud-e egymás mellett létezni anyag és antianyag? Miért általános a világban az anyag és ritka az antianyag? Miért nem szimmetrikus az anyag-antianyag mennyisége szempontjából az univerzum? Egy elektron s antianyag páija, a pozitron, ha mégoly rövid ideig is, egy különleges „kétvilági” részecskét tud létrehozni, melynek neve pozitórium. A pozitóriumban az elektron és pozitron egymás körül, egész pontosan az őket összekötő szakasz felezőpontja körül keringenek. Őket körpályán kölcsönös elektromos vonzásuk tartja. Éppen így keringenek egymás körül a köztük lévő gravitációs vonzás hatására a meglehetősen gyakori kettős csillagok csillagtagjai, ha a két csillag tömege azonos. Persze az antianyag léte a mi anyagi környezetünkben meglehetősen ritka esemény, hiszen az antivilág minden kis darabkája ki van téve a normál anyaggal való találkozás veszélyének, amely azonnal megsemmisüléssel járna. Csak légüres térben, elektromos és mágneses tér által lebegtetve és terelgetve van esélye egy antirészecskének a rövid távú túlélésre. De vajon nincsenek-e antianyag univerzumok, melyek a mi univerzumunk anyagával egyidőben keletkeztek, s kellő gyorsan elsodródtak tőlünk, biztosítva ezzel mindkettőnk túlélését? Ha vannak, az a kérdés, hogy hol vannak. Ha nincsenek, akkor az kell tisztáznunk, miért nincsenek. Hiszen létük az anyag és antianyag születésének szimmetriájából akár következhetne. Az Univerzum története során melyik volt az a pillanat, amikor az anyag-antianyag ezen szimmetriája megsérült? S ha vannak ilyen antivilágok, akkor azokban akár minden alakulhat úgy, mint a mi világegyetemünkben? Teller Edének, a hidrogénbomba atyjának egy antianyagról tartott . előadása ihlette Harold P. Furth A modem lét veszélyi című versét az antianyag világáról, ahová egyszer egy ember érkezett a Földről. Ebben a nagy tartályra írt rövidítés az Atomenergia-ügynökségre utal, s persze a költő eltekintett attól, hogy Teller Ede a Földről nem juthatott volna el anti-Teller Edéhez, hiszen ahogy űrhajója, a nagy tartály, antianyagot ért volna az antifoldre szálláskor, mindjárt meg is semmisült volna. Mindenesetre a Teller Edéből és anti-Teller Edéből keletkező mindenen áthatoló, s energiájában bármilyen hidrogénbomba hatását felülmúló gammasugárzás robbanásszerű keletkezésének képe mélyen beleég elménkbe, s a látványból semmit sem von le a természettörvények költői szabadsággal való kezelése. Horányi Gábor Az Alpokban élő havasi nyulak is megsínylik a klímaváltozást MTI-HÍR Az Alpokban élő havasi nyulak túlélését is fonyegsti a klímaváltozás, és a számuk csökkenése más állatokra is kihatással lesz - figyelmeztetnek svájci kutaték egy megjelent tanulmányban. A Berni Egyetem, valamint a svájci Erdő-, Hó- és Tájkutató Intézet (WSL) jelentése szerint az alpesi táplálékláncban fontos szerepet betöltő havasi nyulak (Lepus timidus) száma csökkeni fog, amennyiben az átlaghőmérséklet emelkedik és a lehullott hó az eddiginél korában elolvad. A szakemberek szerint, mivel a havasi nyulak nagy tengerszint feletti magasságban élnek, ezért különösen érzékenyek a klímaváltozás hatásaira. A hideghez szokott fajok, így a havasi nyulak számára nehéz-A hideg éghajlatú élőhelyeik csökkenésével az állatok nem lesznek képesek elegendő élelmet és megfelelő menedéket találni (Fotó: Shutterstock) kés a testhőmérsékletük szabályozása a forróbb nyári hónapokban, ami hőstresszt eredményezhet. A Global Change Biology című folyóiratban publikált jelentés egyik készítője, Kurt Bollmann szerint a hideg éghajlatú élőhelyeik csökkenésével az állatok nem lesznek képesek elegendő élelmet és megfelelő menedéket találni. Emellett természetes élőhelyük elaprózódása miatt a nyulak nem fognak tudni a mostanihoz hasonló módon keveredni egymással, ami a fajon belüli genetikai hanyatláshoz vezethet. Bollmann becslései szerint jelenleg nagyjából 23 ezer havasi nyúl él Svájcban és a populáció egyelőre nem veszélyeztetett, ám az állatok számára alkalmas terület egyharmadával csökkenhet a század végére. A nyulak fontos táplálékot jelentenek a helyi baglyok, rókák és szirti sasok számára, ami azt jelenti, hogy7 a populációjuk csökkenése más állatokra is kihatással lesz. Az anyag energiává alakíthatóságát súlyos törvények korlátozzák (Fotó: Shutterstock)
