Mitä antimateria on

Seuraa 
Viestejä383
Liittynyt6.11.2010

http://yle.fi/uutiset/ulkomaat/2011/06/ ... 42886.html

Aloin jälleen miettiä antimaterian luonnetta. Keksin hienon teorian mutta tarvitsen ensin lisää tietoa.

- Onko oikeasti tehty materian ja antimaterian törmäytyksiä, joissa kuuluisa energiamäärä mc² on purkautunut, vai onko kyse ollut tähän mennessä vain teoriasta?

- Jos törmäyttää atomin ja antiatomin, jotka ovat eri alkuainetta, mitä tapahtuu?

Kommentit (8)

Vierailija
xork
http://yle.fi/uutiset/ulkomaat/2011/06/cernissa_vangittiin_antimateriaa_...

Aloin jälleen miettiä antimaterian luonnetta. Keksin hienon teorian mutta tarvitsen ensin lisää tietoa.

- Onko oikeasti tehty materian ja antimaterian törmäytyksiä, joissa kuuluisa energiamäärä mc² on purkautunut, vai onko kyse ollut tähän mennessä vain teoriasta?

- Jos törmäyttää atomin ja antiatomin, jotka ovat eri alkuainetta, mitä tapahtuu?




Eka kysymykseen: Kyllä on ja sitä käytetään myös käytännössä. PET-kuvauksessa positroni annihiloituu elektronin kanssa, jolloin vapautuu 511keV:n gammasäteilyä.

Toka kysymykseen: Antivetyä suurempaa ei tietääkseni olla valmistettu. Jos eri alkuaineita tormäytettäisiin, jäisi jompaa kumpaa materiaa ylimäärä.

Vierailija
xork
http://yle.fi/uutiset/ulkomaat/2011/06/cernissa_vangittiin_antimateriaa_...

Aloin jälleen miettiä antimaterian luonnetta. Keksin hienon teorian mutta tarvitsen ensin lisää tietoa.


Ei kannata väkivalloin yrittää keksiä pyörää uudelleen, päin mäntyä menee väistämättä (nähty on).

- Onko oikeasti tehty materian ja antimaterian törmäytyksiä, joissa kuuluisa energiamäärä mc² on purkautunut, vai onko kyse ollut tähän mennessä vain teoriasta?

On, lähes jokainen fysiikan opiskelija pääsee tällaisia "törmäytyksiä" tekemään. Kyse on hyvin konkreettisesti havaittavasta ilmiöstä. Esim. gammaspektrometrillä havaitaan selvät pakopiikit tietyillä energioilla, ja nuo piikit aiheutuvat siitä kun gammakvantit käyvät läpi parinmuodostuksen, minkä seurauksena syntyneet elektroni-positroni-parit annihiloituvat synnytäen 2 uutta annihilaatiokvanttia, jotka voivat edelleen reagoida detektorin kanssa (Compton-sironnalla tai valosähköisellä ilmiöllä). Jos molemmat annihilaatiokvantit poistuvat kiteestä, esiintyy spektrissä piikki, jonka energia on alkuperäisen fotonin energia miinus 1022 keV. Vain toisen kvantin päästessä karkaamaan syntyy piikki, jonka energia
on 511 keV kokonaisabsorptiopiikin energiaa pienempi. β+-hajoamisesta tai yleensä ilmaisimen ympäristössä tapahtuvasta annihilaatiosta syntyy spektriin piikki 511 keV kohdalle. Tämä annihilaatiopiikki on leventynyt, koska gammakvanttien energiat riippuvat vähän myös elektronin ja positronin kineettisistä energioista. Tuosta löytyy hyvä esitys gammaspektroskopiasta, s. 139 alkaen (spektristä s. 144 alkaen): http://www.stuk.fi/julkaisut_maaraykset ... rja1_5.pdf

Vierailija
- Onko oikeasti tehty materian ja antimaterian törmäytyksiä, joissa kuuluisa energiamäärä mc² on purkautunut, vai onko kyse ollut tähän mennessä vain teoriasta?
Ei ole ainakaan sen luokan törmäystä josta olisi jotain hyötyä.
Teekkarinurvelot pääsee toki joskus leikkimään mutta sama hyöty saavutetaan kuin vaikkapa menemällä Heurekaan ja leikitään siellä leluilla.

No, poikkeus on tuo PET kuvaus...

On, lähes jokainen fysiikan opiskelija pääsee tällaisia "törmäytyksiä" tekemään.
mene nurkkaan jo..

Tässähän tämä aika selvällä suomella kerrotaan :

Pystymme nyt pitämään antivetyä vangittuna niin pitkään, että vertailu on käytännössä mahdollinen, kertoo kokeessa työskentelevä suomalaisfyysikko Stefan Eriksson.



...eli aikaisemmin mitään vastaavaa ei ole tehty.

Vierailija
KBolt
- Onko oikeasti tehty materian ja antimaterian törmäytyksiä, joissa kuuluisa energiamäärä mc² on purkautunut, vai onko kyse ollut tähän mennessä vain teoriasta?
Ei ole ainakaan sen luokan törmäystä josta olisi jotain hyötyä.
Teekkarinurvelot pääsee toki joskus leikkimään mutta sama hyöty saavutetaan kuin vaikkapa menemällä Heurekaan ja leikitään siellä leluilla.

No, poikkeus on tuo PET kuvaus...

On, lähes jokainen fysiikan opiskelija pääsee tällaisia "törmäytyksiä" tekemään.
mene nurkkaan jo..

Hmm... Mikähän tässä nyt niin hauskaa on? Noissa gammaspektroskopian pakopiikeissä kyse on nimenomaan annihilaatiokvanteista. Ja ainakin STUK:n mielestä gammaspektroskopia on ihan hyödyllistä puuhaa, niillä meinaa on useampi gammaspektrometri"pönttö" jatkuvasti toiminnassa. Lähinnä ympäristönäytteiden tarkkoja aktiivisuuksia noilla gammaspektrometreilla STUK:ssa mitataan. Esim. Tsernobylin "jämät" näkyy erinomaisen hyvin STUK:n tarkoilla puolijohdedetektoreilla. Monimutkaisten spektrien tulkinta sitten on taitolaji, joka vaatii paitsi tietoa myös kokemusta...

Eräs antimateriaan liittyvä sovellus on positroniannihilaatiospektroskopia (http://en.wikipedia.org/wiki/Positron_a ... ectroscopy), jonka avulla voidaan tutkia mm. puolijohteiden vakanssivirheitä. Menetelmällä saa tietoa paitsi vakanssien koosta, myös niiden konsentraatiosta ja varaustilasta sekä vakanssin ympäristön kemiallisista ominaisuuksista. Käytännössä menetelmä perustuu positronin eliniän mittaamiseen. Tuosta löytyy hyvä aiheeseen liittyvä väikkäri: http://lib.tkk.fi/Diss/2010/isbn9789526 ... 030227.pdf

Tässähän tämä aika selvällä suomella kerrotaan :

Pystymme nyt pitämään antivetyä vangittuna niin pitkään, että vertailu on käytännössä mahdollinen, kertoo kokeessa työskentelevä suomalaisfyysikko Stefan Eriksson.



...eli aikaisemmin mitään vastaavaa ei ole tehty.

Ihan mielenkiintoinen uutinen, aikaisemminhan antivetyä ei ole saatu pysymään koossa noin pitkään...

Vierailija

Niin...siis jos atimateriaa versus materiaa ei pysty millään tavalla tutkimaan/vertailemaan/testaamaan/mitäties (kuten gammaspektorskopiassa ei pysty..) niin sanoisin että aikaisemmin ei ole tehty sellaisia törmäytyksiä josta jotain hyötyä olisi.

Vasta nyt on jotain toivoa..

Vierailija
KBolt
Niin...siis jos atimateriaa versus materiaa ei pysty millään tavalla tutkimaan/vertailemaan/testaamaan/mitäties (kuten gammaspektorskopiassa ei pysty..) niin sanoisin että aikaisemmin ei ole tehty sellaisia törmäytyksiä josta jotain hyötyä olisi.

Vasta nyt on jotain toivoa..


Ai miten niin ei ole muka aikaisemmin pystytty millään tapaa tutkimaan/vertailemaan/testaamaan? Totta hitossa on. Esimerkiksi tuo gammaspektroskopia nimenomaan on täysin sopusoinnussa ko. teorian kanssa ja siis vahvistaa sen paikkansapitävyyttä. Jos annihilaatiota eli materian ja antimaterian "yhtymistä" säteilyksi ei tapahtuisi detektorissa tai sen läheisyydessä, niin gammaspektrometrin tallentama spektri näyttäisi hyvinkin erilaiselta.

Ja jos pureudutaan elektroni-positroni-parin annihilaatioon tarkemmin, niin ennen annihilaatiotahan ne muodostavat sidotun tilan eli komposiittihiukkasen nimeltään positronium. Sen keskimääräinen elinaika tyhjiössä on 142 ns. Sen olemassaolo ennustettiin teoreettisesti 1934 (tai 1932, kts. Wikipedia) ja havaittiin empiirisesti vuonna 1951 Brookhaven National Laboratoryssä. Vuonna 2007 saatiin ensimmäistä kertaa havaittua myös dipositronium-molekyyli, joka muodostuu kahdesta positronium-"atomista". Sen olemassaolon ennusti John Archibald Wheeler vuonna 1946.

Sen sijaan antimaterian gravitaatio-ominaisuudet ovat toistaiseksi vielä kysymysmerkki: http://en.wikipedia.org/wiki/Gravitatio ... antimatter

petsku
Seuraa 
Viestejä1473
Liittynyt6.6.2009

Minä kysyin muutama vuosi takaperin CERN:issä eräältä tutkijalta paikan päällä siinä antimaterian tutkimusasemalla, että ovatko saaneet antivety-molekyylejä aikaan, mutta en perhana muista tämän vastausta. Noilla tallessapitoajoilla sen ei kai pitäisi olla suurikaan haaste, kunhan antivetyatomien konsentraatio on riittävä ja niiden säilytysenergia ei ole liian korkea stabiileihin molekyyleihin.

BlackKnight
Seuraa 
Viestejä320
Liittynyt28.3.2006
petsku
Minä kysyin muutama vuosi takaperin CERN:issä eräältä tutkijalta paikan päällä siinä antimaterian tutkimusasemalla, että ovatko saaneet antivety-molekyylejä aikaan, mutta en perhana muista tämän vastausta. Noilla tallessapitoajoilla sen ei kai pitäisi olla suurikaan haaste, kunhan antivetyatomien konsentraatio on riittävä ja niiden säilytysenergia ei ole liian korkea stabiileihin molekyyleihin.



Uusin ennätys antivedyn varastoinnissa taitaa olla 1000 sekuntia eli n. 16 minuuttia.

Tutkijat saivat varastoitua antimateriaa

Ja alkuperäinen linkki Natureen:
Confinement of antihydrogen for 1,000 seconds

Uusimmat

Suosituimmat