Domanda:
Che aspetto ha l'antimateria?
Catzmuze
2016-11-26 21:22:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ho visto simulazioni di antimateria in TV.L'antimateria è mai stata fotografata?

Quelle probabilmente non erano simulazioni;erano probabilmente rappresentazioni di antimateria create da artisti che usavano i computer
Se "assomiglia" fosse dichiarato più precisamente, concentrerebbe la discussione un po 'di più.Se è un aspetto come in "rilevato" hai una risposta;se si tratta di uno sguardo come in "guarda senza ausilio o con solo ausilio ottico" hai una risposta diversa.Consideri un rilevamento in una camera a bolle una sua fotografia o vorresti materiale sufficiente per un'immagine di un oggetto macroscopico?Ciò chiarirebbe alcuni dei problemi presentati nelle risposte.Questo è un esempio di "domande semplici possono avere risposte complicate".
Sei risposte:
#1
+107
fffred
2016-11-26 21:30:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

La quantità totale di antimateria mai creata sulla terra non è nemmeno sufficiente per essere visibile a occhio, quindi è difficile rispondere.

Tuttavia, se un po 'di antimateria fosse disponibile come materiale solido o liquido stabile, non c'è motivo di pensare che sarebbe diverso.In effetti, la sua interazione con la luce visibile è praticamente la stessa della materia normale, quindi sembrerebbe la stessa.

Aggiorna: Come spiegano i commenti, l ' aspetto di un pezzo di antimateria sarebbe lo stesso della sua controparte materica.Quindi potrebbe avere qualsiasi colore, consistenza, lucentezza, ecc.

Potremmo aggiungere che la ragione di ciò è che il fotone è la sua antiparticella, quindi possiamo presumere che interagirebbe con l'antimateria proprio come fa con la materia.
Dire che sembrerebbe una questione normale non mi dà un'immagine chiara.Sarebbe grigio, verde, lucido, opaco, liquido, gas, solido?Oppure, da quello che posso dedurre dalle altre risposte qui, potremmo teoricamente organizzare l'antimateria (con un'enorme quantità di energia, ecc.) Per avere qualsiasi forma / stato / proprietà fisicamente possibile che vogliamo, come facciamo con la materia?In tal caso, la risposta sarebbe: "Può assomigliare a tutto quello che vuoi?"
@Pedro sì, quest'ultimo.Sono d'accordo che sarebbe meglio se questa risposta fosse così esplicita, ma questo è ciò che significa.
@Pedro è * materia * grigio, verde, lucido, opaco, liquido o solido, ecc.?Vedi che * materia * è una categoria ampia e tutta la materia non è una di queste?L'antimateria è esattamente la stessa.Una mela fatta di antimateria avrebbe un aspetto diverso da un cubetto di ghiaccio fatto di antimateria.
@Pedro Una nuvola di anti-idrogeno apparirebbe come una nuvola di idrogeno, ovvero sarebbe invisibile.Una pozzanghera di anti-acqua sembrerebbe una pozzanghera d'acqua.Un Anti-Pedro sembrerebbe un Pedro.
Colore e brillantezza, sì.La consistenza riguarda come ci si sente quando la tocchi e l'antimateria reagisce in modo molto diverso quando viene toccata :-)
[Quindi qualcosa del genere?] (Http://static2.fjcdn.com/comments/Antimatter+62+5+trillion+dollars+gram+_f62254194ba0a865a2cff697333c593f.png)
@Simon Un anti-simon o un anti-me, in un anti-laboratorio sarebbe probabilmente in grado di sentirlo.
Anche se tutto ** è ** uguale posso immaginare un esperimento per distinguerli.Sarebbe luce riflessa sui metalli (o lucentezza sulle cose).La luce (sui metalli) viene riflessa da una nuvola di elettroni vibrante causata dal campo elettrico di un fotone.Un campo elettrico che fa vibrare un elettrone * su e giù * farebbe vibrare un antielettrone (positrone) * su e giù *, sebbene con una differenza di fase di 180º. È possibile questo esperimento?Qualcuno può dimostrare che è impossibile?Sono ansioso di ascoltarti.
@J.Manuel che ne dici di polarizzazione della luce.In che modo la luce dovrebbe essere polarizzata in modo diverso se si muove attraverso un ipotetico filtro di polarizzazione antimateria?O in che modo la luce riflessa dall'antimateria sarebbe diversa quando passa attraverso un filtro di polarizzazione della materia rispetto alla luce riflessa dalla materia corrispondente.
@Adwaenyth Ho pensato anche alla polarizzazione, tuttavia mi è sembrato che fosse un processo un po 'più complesso da visualizzare rispetto a quella semplice differenza di fase di 180º.Ma tutto ciò che stiamo dicendo include una sorta di strumentazione;non sarebbe possibile "vedere" ad occhio nudo nessuna differenza di fase della luce :-)
@Luaan "anche se l'involucro del positrone sarebbe enormemente più massiccio dell'involucro dell'elettrone dell'oro?"-- che cosa?No, cosa?Che cosa?Perché pensi che la premessa, che i positroni hanno una massa diversa da quella degli elettroni, sia vera?Pensi che i positroni siano protoni o qualcosa del genere?
@Yakk È stato uno strano errore.Vorrei affermare che c'era un'idea più intelligente dietro a questo, ma non credo che sia vero :)
#2
+45
Pieter
2016-11-26 21:31:10 UTC
view on stackexchange narkive permalink

L'antimateria sembra proprio come la materia.Sperimentalmente, non c'è differenza tra le righe spettrali dell'antiidrogeno e dell'idrogeno ordinario.Stesso spettro di emissione.

Il fotone è la sua antiparticella.Interagisce allo stesso modo con la materia come con l'antimateria.

PS: un articolo molto recente su Nature di Ahmadi et al fornisce un limite superiore di $ 2,10 ^ {- 10} $: http://www.nature.com/nature/journal/vaap/ncurrent/pdf/nature21040.pdf

#3
+28
anna v
2016-11-26 22:54:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Che aspetto ha un protone?

proton enter image description here

A causa del fatto che il kaon ha interagito con un protone nell'idrogeno, la traccia del raggio più a destra produce uno spruzzo di 4 tracce. La traccia evidenziata più lunga è chiaramente scura - ha prodotto un numero maggiore di bolle per centimetro rispetto, ad esempio, alle tracce del raggio; questo ci dice che si sta muovendo più lentamente. (Per i dettagli, fare clic qui.) Tali tracce sono una caratteristica comune nelle immagini delle camere a bolle e solitamente indicano protoni.

Che aspetto ha un antiprotone?

antiproton enter image description here

Le linee scure in questa immagine sono prodotte da particelle cariche mentre si fanno strada attraverso il deuterio liquido.

La traccia evidenziata è un antiprotone, prodotto nel decadimento di un antilambda in un antiprotone e un pione

Nell'angolo in alto a sinistra dell'immagine, questo antiprotone si annichilisce con un costituente protonico di un deuterone, producendo una "stella" di annientamento a 6 punte. (Se avesse colpito un neutrone, il numero di poli, per conservazione della carica, dovrebbe essere dispari.)

Ciò che distingue un protone da un antiprotone nelle camere a bolle per cominciare è la carica. Un antiprotone può rilasciare molta energia che il protone non può.

In conclusione, sono stati fotografati protoni e antiprotoni, quindi sì, l'antimateria è stata fotografata. Ci sono state migliaia e migliaia di immagini simili negli studi sulle interazioni delle particelle elementari.

Modifica dopo l'osservazione nei commenti che queste tracce sono come impronte e non fotografie delle particelle.

Cos'è una fotografia? È una registrazione permanente della forma in due dimensioni mediante l'interazione di fotoni sparsi con la pellicola.

Le tracce sopra sono molto più che impronte, sono stampi consecutivi della forma e della massa della particella che passa (ecco perché sappiamo che è un protone per massa, lo dice la dipendenza dalla ionizzazione).Sono l'interazione mediante scambi di fotoni della particella che passa.Microscopicamente ogni delta (x) della traccia è una foto della particella e il film è l'idrogeno della camera, che viene poi fotografato.Quindi è una foto di una foto.

Queste non sono fotografie di antiprotoni, ma dei loro * effetti * enormemente più grandi.Sarebbe come dire che una foto di scie di condensazione era la stessa di una foto dell'UFO che le ha prodotte.
Se potessi provare che gli ufo esistono.Abbiamo la prova che esiste un antiprotone (vedi quelle tracce alla fine).Tutto ciò che vediamo è un proxy, vedo questo schermo a causa dei fotoni che colpiscono la mia retina e vengono interpretati dal mio cervello come uno "schermo con lettere".effettivamente le foto delle scie di condensazione mi dicono che è passato un aereo.A livello di particelle quelle sono le foto che possiamo scattare, protoni o antiprotoni.
Le (cattive) tangenti epistemologiche a parte, una foto delle tue impronte non è la stessa di una tua foto, qualunque cosa faccia il tuo cervello.;)
Nota che in Safari (almeno per me) i punti salienti non sono sovrapposti sulle immagini, ma invece sono sul lato destro.
@BrockAdams beh, uno stampo è una "foto" tridimensionale, molte più informazioni che un'impronta, e le tracce nella camera sono stampi, è così che il materiale collettivo "registra / fotografa con fotoni interagenti".
Mi piace il punto nella risposta che dipende da cosa "guardi" l'antimateria.Se "guardi" la particella di antimateria analizzando la sua traccia in un rilevatore di materia, vedrai sicuramente che è antimateria.Come hanno sottolineato altre risposte, i fotoni non ti diranno la differenza.Vorrei che qualcuno aggiungesse nella risposta come farebbe lo scienziato a sapere se esistesse una galassia di antimateria.
@Magicsowon quando la materia incontra l'antimateria ha una modalità di decadimento in due fotoni di energia molto specifici, ciascuno al centro di massa con l'energia della massa.cioè e + e- a due fotoni o pp_bar a due fotoni.Gli astrofisici cercano questi picchi specifici, in particolare gli antiprotoni, che si irradiano dalle galassie, e non li hanno trovati.Questi sono rilevabili http://adsabs.harvard.edu/full/1971A%26A....15..206S.È in corso una ricerca con la NASA http://adsabs.harvard.edu/full/1971A%26A....15..206S
In entrambe le "immagini", vedo l'immagine in bianco / nero / grigio a sinistra e un "arco" in un colore violaceo, accanto a essa a destra.Nella prima "immagine" (l'immagine "Che aspetto ha un protone?"), Noto che sopra l '"arco" violaceo c'è un piccolo "punto" violaceo ("blob").Se sovrappongo le immagini "grigie" e "violacee", non vedo nulla sull'immagine "grigia" corrispondente al "blob" viola.1) Questo piccolo "blob" è un artefatto che non dovrebbe essere lì?2) ancora una volta, se sovrappongo le immagini "grigia" e "viola" ("protone"), l'arco viola non si allinea "abbastanza" con quello grigio, è intenzionale?
@KevinFegan Questi sono difetti del processo per ottenere il "protone" (antiprotone) chiaro per le persone non abituate a scansionare le immagini.Questi fotogrammi molto probabilmente sono stati realizzati con foto e disegni, poiché i dati provengono da (più recenti) ~ 1970.
@BrockAdams Non proprio.Tutto ciò che vediamo sono gli effetti: la luce che raggiunge i tuoi occhi è il risultato di un'interazione tra l'oggetto che stai guardando e la luce che in qualche modo ha interagito con esso.L'unica parte difficile qui è che stai osservando quantità molto piccole di particelle (spesso solo una), che non formano una grande "immagine" - ma puoi comunque tenere traccia di tutte le interazioni individuali * che puoi vedere * per raggiungereconclusioni sul tutto.E tutte le minuscole interazioni che possiamo vedere ci dicono che l'antimateria interagisce elettromagneticamente come la materia normale, quindi dovrebbe avere lo stesso aspetto.
@Magicsowon Avrei dovuto aggiungere che una galassia di antimateria che si incontra nel nostro universo prevalentemente materico avrebbe incontrato la materia nel vuoto dell'interfaccia, generando le annichilazioni e dando la firma fotonica dell'antimateria.https://www.scientificamerican.com/article/how-do-we-know-that-dista/
Gli UFO @BrockAdams non lasciano scie di condensazione.Sono troppo tecnologicamente avanzati per questo.:-)
belle foto ma non dovresti contraddirti - invece, rendi la risposta un insieme coerente e corretto.Non usare la parola "modifica", possiamo vedere le modifiche nella cronologia dei post, se lo vogliamo.Puoi contrassegnare il mio messaggio per obsolescenza quando hai finito.
@AaronHall e la contraddizione è?
Il punto di @AaronHall's riguardava la tua frase * "Modifica dopo l'osservazione nei commenti che queste tracce sono come impronte e non fotografie delle particelle." *
L'unico significato possibile di "che aspetto ha un protone" è proprio come dice AnnaV.Non ha alcun senso "vedere" una particella subatomica;il frammento di frase "che aspetto ha un protone" può essere interpretato solo possibilmente in modo simile a "che aspetto ha l'amore" o "che aspetto ha l'architettura del pacchetto software".Spesso "assomiglia?"si può rispondere solo con qualche altro concetto (forse un foglio di calcolo, un diagramma, un piano o un altro concetto).
#4
+12
AccidentalFourierTransform
2016-11-26 23:35:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Carl David Anderson ha ricevuto un premio Nobel per aver fotografato un positrone:

$ \ hspace {60pt} $ enter image description here

(Fonte: The Positive Electron, di C.D. Anderson).Nota: l'immagine è una fotografia del percorso del positrone, come si vede in una camera a nebbia.

Per motivi di confronto, la traccia come di un elettrone, l'antiparticella del positrone, è

$ \ hspace {60pt} $ enter image description here

(Fonte: Energies of Cosmic-Ray Particles, di C.D Anderson)

Consiglio di dare un'occhiata all'articolo di Anderson se sei interessato alle fotografie della traccia di particelle diverse, come $ \ alpha $ particelle:

$ \ hspace {60pt} $ enter image description here

In ogni caso, il messaggio generale è chiaro: particelle e antiparticelle lasciano la stessa traccia, tranne che per il segno della loro curvatura (che è determinato dalla carica elettrica).

Sì, ma nella tua prima frase hai detto che ha ricevuto un premio Nobel per aver fotografato un positrone, non per aver scattato una fotografia del percorso di un positrone, quindi potresti volerlo modificare per essere più chiaro.È un po 'come pubblicare la foto di una scia di condensazione quando gli viene chiesto che aspetto abbia un certo jet
@AccidentalFourierTransform Dato che l'hai modificato senza affermare che si trattava di un'edizione, rimuoverò il mio commento precedente poiché ora sembra strano.
#5
+8
Yakk
2016-11-29 02:15:11 UTC
view on stackexchange narkive permalink

L'interazione antimateria-antimateria è, al meglio delle nostre conoscenze di fisica, chimicamente identica alle interazioni materia-materia. Qualsiasi rottura di simmetria è così piccola che non avrebbe effetti osservabili su scala umana.

Anche la sua interazione con i fotoni è identica.

L'unico modo importante con cui interagisce in modo diverso è la reazione materia-antimateria, dove annichila e rilascia una grande quantità di energia.


Quindi la risposta breve è che sembra materia. Ma sembra un problema solo se è completamente isolato dalla materia.

Farlo è molto difficile.

Supponiamo di avere un blocco di oro antimateria da 1 kg fluttuante nello spazio interstellare, nel vuoto assoluto, con una densità di particelle di 10 atomi di idrogeno per cm ^ 3 a 100 K (in un "filamento" di gas nello spazio interstellare).

Formerebbe un cubo di poco meno di 4 cm di lato, con una superficie di circa 100 cm ^ 2.

La velocità del suono nello spazio è di circa 100 km / s. Questa è più o meno la velocità con cui viaggiano gli atomi nel mezzo interstellare.

Questo ci dà:

  100 km / s * 100 cm ^ 2 * 1,7 * 10 ^ -24 g / cm ^ 3 * c ^ 2
 

che corrisponde a 0,15 watt.

Quindi un cubo da 1 kg di anti-oro brilla con il calore di 0,15 Watt in un vuoto intenso. Nello spazio vicino alla Terra, sarebbe un po 'più luminoso a causa del vento solare.

Sulla Terra o in un'atmosfera pressurizzata, è un po 'più luminoso: 3 * 10 ^ 17 Watt.

Quindi un blocco di anti-oro fluttuante nello spazio sarebbe per lo più simile all'oro. Almeno finché non l'hai disturbato con i residui dei tuoi propulsori a razzo.

Sto solo commentando la "velocità del suono nello spazio" - non ci sono onde sonore lì.Altrimenti sono d'accordo.
@Pieter Ci sono e possono essere onde sonore.Sono sulla scala dei sistemi solari o molto più grandi in lunghezza d'onda.Non molto "sonoro" (dato che le frequenze sono un po 'ridicolmente basse), ma sono onde di pressione che si propagano attraverso un mezzo.L'idea di base è che l'onda "sonora" di frequenza più alta in un mezzo è il percorso libero medio delle particelle in quel mezzo.Le onde di pressione al di sopra di quella lunghezza d'onda (e al di sotto della frequenza implicita) possono comportarsi "come se fossero".Vicino alla Terra, fornisce qualcosa come una frequenza di un mese come frequenza più alta.O forse sono su crack.
Questo è infrasuoni estremi :)
Ma sembri sovrastimare la velocità.L'idrogeno atomico darebbe una velocità del suono circa cinque volte più veloce che nell'aria.E va anche solo con la radice quadrata della temperatura.
Descritto in [questa domanda] (http://physics.stackexchange.com/q/162184/27542) (con risposte)
#6
+2
PNDA
2016-12-21 08:17:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Secondo un esperimento molto recente, sembra esattamente lo stesso della materia normale (o, almeno, interagiscono con lo spettro della luce nello stesso modo).

Documento: http://www.nature.com/nature/journal/vaap/ncurrent/full/nature21040.html

Riepilogo: http://www.iflscience.com/physics/light-spectrum-of-antimatter-observed-for-the-first-time/



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
Loading...