کف کوانتومی

جان ویلر و همکارانش نظریه " کف کوانتومی " را ارائه کردند. ویلر و دیگران چنین تصور کردند که فضا – زمـان در کوچکترین مقیاس ، به چیزی تجزیه میشود که برای داشتن تصویری بهتر ، میتوان آنرا به کفی پر از حباب تشبیه کرد. در واقع این مقیاس ؛ کوچکترین بخش زمـان و باریکترین قطعه قابل تصور فضاست. اگر بتوانید یک ثانیه را دو نیم کرده یکی را نگه داشته و دیگری را دور بیندازید و این فرآیند را 150 بار تکرار کنید، به کوچکترین لخظه زمان که فیزیکدانان درباره ی آن صحبت می کنند می رسید. این لحظه زمانی را کرونن می نامند. به علاوه ، اگر همین عمل را با یک سانتی متر انجام دهید و عمل تقسیک کردن را تا 110 بار تکرا کنید به کوچکترین قطعه فضا که مورد نظر فیزیکدانان است ، دست خواهید یافت. برخی فیزیکدانان معتقدند ، در چنین مقیاس کوچکی ، فیزیک کوانتومی و نظریه نسیبت عام اینشتین که گرانش را هم در بر دارد ، با هم آمیخته شده حفره های سیاه کوانتومی را تشکیل می دهند. این حفره های ، حباب پیوسته ای را در فضا- زمان تشکیل می دهند که خود به خود شکل می گیرد. در چنین مقیاس کوچکی ، اصل عدم قطعیت که از جایگزیدگی ماده ، جلوگیری می کند با میدانهای بسیار قوی گرانشی موجود در این فواصل به مقابله می پردازد. نتیجه این تقابل چیست ؟ تشکیل همـان کف کوانتومی و حتی شاید تمـامی جهان.

 

برگرفته از کتاب : متا فیزیک از نگاه فیزیک

نویسنده : فرد آلن ولف – باب توبن

 

Antimatter Discovery

In almost every science fiction movie ever made, you are bound to hear about antimatter –– matter-antimatter propulsion drives, whole galaxies made of antimatter, and so on. Antimatter has been used in science fiction so much that some of us are not even sure if it is real or just imaginary. Here's a hint: antimatter is real and it was discovered a long time ago.

      

It all started with Paul Dirac, a British physicist, who in 1930 devised the first relativistic theory of the electron. Quantum mechanics had been worked out a couple of years earlier (by Dirac and by Heisenberg, independently), but Dirac’s 1930 theory contained math that exactly modeled electron behavior, both from the quantum mechanical and from the relativistic point of view (electrons moving at close to light speeds). His theory also predicted the existence of an anti-electron; a particle just like an electron, with the same mass but opposite charge (i.e. positive) and opposite magnetic momentum. If you fire such a particle into a magnetic field which is perpendicular to the particle’s trajectory, its path would curve opposite to that of an electron.

In 1932, Carl Anderson, a US physicist, while examining tracks of particles produced by cosmic rays, noticed one track whose curvature was identical to that of an electron but was flipped. Instead of curving to the right, it curved to the left. He named this positively charged electron a positron, the first antimatter particle discovered. Many anti-particles have been discovered since. The anti-proton was discovered in 1955 by E. Segre and his coworkers at the Lawrence Berkeley Laboratory using a high-energy particle accelerator. Most other anti-particles have been discovered at particle accelerators under carefully designed conditions. Many experimental groups have also reported constructing bigger entities than just anti-particles. In fact, whole anti-nuclei have been constructed, for example anti-hydrogen nuclei and an isotope of anti-helium.