Simetrijos principai buvo taip sėkmingai taikomi elementariųjų dalelių procesams aiškinti, kad fizikai ėmė dažnai ieškoti simetrija pagrįstų argumentų, bandydami atsakyti į naujus klausimus. Ar nereikėtų priimti prielaidos, kad medžiaga ir antimedžiaga Visatoje sutinkamos lygiai kiekiais (kas yra antimedžiaga, plačiau parašyta Antimedžiaga. Antras gamtos kodas.)? Ar greta žvaigždžių ir galaktikų neturėtų egzistuoti ir antižvaigždės bei antigalaktikos?
Kaip atskirti antižvaigždę, jei ji egzistuoja, nuo žvaigždės? Atrodytų, tai paprasta. Antivandenilio atomai turėtų spinduliuoti antifotonus; aptikę pastaruosius, galėtume tvirtinti, kad juos spinduliuoja antimedžiaga. Deja, iškyla štai kokia kliūtis: fotonai, išspinduliuoti vandenilio atomų ir antivandenilio atomų, niekuo nesiskiria. Vadinasi, nagrinėjant tik elektromagnetinius spindulius, neįmanoma atskirti medžiagos nuo antimedžiagos.
Kuo gi galime pasinaudoti, norėdami sužinoti, ar egzistuoja mūsų galaktikoje ir Visatoje antimedžiaga? Viršutinę antimedžiagos kiekio galaktikoje ribą galima įvertinti, samprotaujant šitaip: jeigu galaktikoje yra antimedžiagos, tai tam tikrą tarpžvaigždinių dujų dalį turi sudaryti antiatomai. Judėdami erdvėje jie turėtų susidurti su paprastais atomais ir anihiliuoti (anihiliacija išsamiau aprašyta straipsnyje „Antimedžiaga. Antras gamtos kodas.”). Kiekviename anihiliacijos akte išsiskiria tam tikras energijos kiekis, kurio dalį iš galaktikos išneša fotonai ir neutrinai, o kita dalis (tik apie 10%), priklausanti magnetinių laukų pagautiems elektronams ir pozitronams, lieka galaktikoje. Susidūrusios su atomais arba antiatomais, šios dalelės perduoda savo energiją tarpžvaigždinėms dujoms. Be to, susidūrus elektronams ir pozitronams (tai atsitinka daug rečiau), jie anihiliuoja ir išspinduliuoja gama kvantus. Iš įvairių duomenų galima apskaičiuoti vidutinį energijos tankį galaktikos tarpžvaigždinėje erdvėje. Gautoji vertė lygi 1-10 eV/cm^3. Laikydami, kad visa energija atsiranda anihiliuojant medžiagai ir antimedžiagai, gauname, kad antimedžiagos koncentracija tarpžvaigždinėse dujose gali siekti 10^(-7). Tarpžvaigždinėje erdvėje antimedžiagos dalis negali viršyti šio nepaprastai mažo dydžio, tad tenka daryti išvadą, kad mūsų galaktikos žvaigždės sudarytos daugiausia (o greičiausiai vien tiktai) iš mus supančios medžiagos.
Galų gale, jeigu mūsų galaktika yra sudaryta iš medžiagos, tai ar negalėtų būti kitų galaktikų iš antimedžiagos? Ar negalima kai kurių mūsų priimamų iš kosmoso stiprių radijo signalų paaiškinti galaktikų ir antigalaktikų susidūrimais ir anihiliacija? Sunku įsivaizduoti, kaip tai vyktų. Nėra jokių patikimų įrodymų, kad kada nors kur nors galaktikos susidūrė su antigalaktikomis. Tam, kad atsirastų antigalaktikos, reikia, kad dėl kokio nors proceso medžiaga atsiskirtų nuo antimedžiagos, nes priešingu atveju abi medžiagos rūšys paprasčiausiai anihiliuotų. Taigi turėtų egzistuoti mechanizmas, atskiriantis medžiagą nuo antimedžiagos didžiojo sprogimo metu ir leidžiantis susidaryti galaktikoms ir antigalaktikoms. Kol kas tokio mechanizmo nežinome. Buvo pasiūlyta prielaida, kad medžiagos ir antimedžiagos gravitacinė sąveika yra ne trauka, o stūma. Kol kas ši prielaida nepasitvirtino. Maža to, ji prieštarauja bendrajai reliatyvumo teorijai.
Buvo bandoma įvairiais būdais pašalinti sunkumus, su kuriais susiduria simetrinės Visatos modelis. Viena iš hipotezių teigia, kad pirminė sankaupa suskilo arba sudarė superdalelių porą, kosmoną ir antikosmoną, iš medžiagos ir antimedžiagos. Šios dalelės nutolo milžinišku greičiu viena nuo kitos ir, joms susprogus, atsirado Visata ir Antivisata. Neatrodo, kad kokie nors stebėjimai galėtų šią hipotezę patvirtinti (ar paneigti). Antra vertus, jei pasiseks atrasti daugiau antimedžiagos, pavyzdžiui, įrodyti, kad egzistuoja susiduriančios galaktikos ir antigalaktikos, teks iš esmės peržiūrėti kosmologiją.
19 Komentarai
Landau
Nūdieninėje kosmologijoje padaryta nemažai nepakankamai pagrįstų prielaidų, galinčių paaiškinti dalį stebimų vyksmų. Dėl šios priežasties nerašysiu nieko apie galaktikų sandarą, pagrįsta tamsiosos medžiagos egzistavimu ar greitėjantį Visatos plėtimąsi, už kurį turėtų būti atsakinga tamsioji energija. Gilinantis toliau, prieitume išvadą, jog turėtų egzistuoti vadinamieji torsioniniai laukai; dar vėliau pasiektume ir Stygų teoriją.
Visi šie straipsniai būtų ne kas kita, kaip spėlionių ir prielaidų rinkinys, tad kosmologiją laikinai derėtų palikti deramam sutupėjimui.
Toliau dėstysiu jums įdomias temas. Siūlykite.
Fiede
WOW
Geras, tokio idomaus straipsnio nesu skaites jau senai
The_big_M
Tokius dalykus turetum kaupt pc
Poto virtuale knyga isleist galesi
EDman
keista, praktiskai kiek matau, tai 60% sio portalo lankytoju, intelektualiai yra truputi „pazeisti“ (perziurekit labiausiai lankomu zaidimu diskusijas), tad net nematau prasmes jiems rasyti siuos straipsnius. Jei ziuret subjektyviai, tai man asmeniskai info per mazai, nes tai man jau ir taip yra privaloma zinoti. Velgi netinka…
Jei ziuret konkreciai i straipsni, tai hm… kas per kosmonai ir antikosmonai?:-] suprantu, kad visai tai tik hipotezes, bet ar cia pats isgalvojai? Nes pirma karta girdziu:D Kiek zinau visatos susikurimo modelis yra gan aiskiai suformuluotas (ir nobelio premija neveltui buvo iteikta): viskas teoriskai zinoma, kas buvo nuo vadinamosios planko epochos (~10^-42 ar tai -43 laipsnyje, sunkiai pamenu…)… Taigi dar vienas akmenukas i tavo darza, nepaminejai LHC, o juk kolkas tai vienintele viltis viska issiaiskinti, nes tada ir bus emuliuojamas „big bang“! Sekmes atveju gal net bus uzbaigtas standartinis elementariuju daleliu modelis…
Landau
Prašau nurodyti, kokiais eksperimentiniais duomenimis remiantis buvo gautas toks rezultatas ir kaip nustatytas rezultato patikimumas.
Tavo pranešime dėstomos mintys persmelktos giliu įsitikinimu tuo, ką sakai. Tai vienintelė ir pagrindinė priežastis, dėl kurios jokios diskusijos šia tema su tavimi nėra įmanomos.
Rekomenduoju perskaityti Vidmanto Pekarsko knygos „Diferencialinis ir integralinis skaičiavimas“ pirmosios dalies pirmąjį skirsnį – matematinės logikos ir aibių teorijos pradmenys. Informacija naudinga esminių logikos mokslo teiginių ir loginiais veiksmais pagrįsto mąstymo sampratai.
EDman
Kokie eksperimentai? Patirtis! As netraktuoju savo pasisakymo kaip kokio oficialaus fakto. Tai tiesiog mano asmeninis pastebejimas, labiau turintis sarkastiskumo cinkeli.
Taigi kaip imanoma buti giliai kazkuo isitikinus ir kartu tureti nesustabarejusi mastyma?¿? Cia jau priestara. O diskusija imanoma visada! As turiu savo ilgai konstruota, gvildentinta, apsvarstyta ir t.t. pasauleziura (visgi fizika mano specialybe), jokiu budu nesakau, kad ji teisinga. Bet juk sito neprivalau mineti kaskart pradedamas rasyti! O juk pats ir skatini tokias diskusijas, ar klystu?
EDman
Hmm… Paeditinai truputi… Skaityti as ir taip turiu ka ir niekas nera surusiaves kuri literaturos dalis yra „naudinga“, kuri ne (proto ribose aisku). Tai subjektyvu, galiu remtis nebent tik rekomendacijomis (siuo atveju fizikos olimpas).
Landau
Kognityvios, eksperimentais nepatvirtintos prielaidos neturi prasmės. Tavo pastebėjimas lieka beprasmis.
Mano tikslas kaip tik įmanoma universaliau išdėstyti dalyką. Mokslinės diskusijos atveju kiekviena nuomonė turi būti išsakyta vadovaujantis griežtai aksiomatizuotais logikos elementais. Norėdamas iššauki mokslinę diskusiją, turėtum jais vadovautis. Iš tavo dėstomų minčių eigos atrodo, jog jokioje mokslinėje diskusijoje dalyvavęs nesi.
Prašau įvardinti, kaip tavo darbas susijęs su fizika.
EDman
Mokslines diskusijos? Deja neklasifikuoju savo diskusiju. Dazniausiai prisitaikau prie pasnekovo. Taigi specialybe… Hm… Nuo pradziu: kaip nekeista dar budamas 14-15 metu megau skaityti moksline literatura, dazniausiai apie fizika, veliau prasidejo dalyvavimai fizikos olimpiadose, prisikasiau iki respublikines olimpiados, prizines vietos gal ir nepaemiau, bet truko ne per daugiausiai. Vis delto to pakako, kad buciau pakviestas i fizikos olimpa, nuo tada ir prasidejo rimtas fizikos mokslas, ivairiu docentu, profesoriu paskaitos dare savo, ypatingai daug papildomo domejimosi, uzdaviniu sprendimu ir t.t. Siandien budamas dvyliktokas, jau turiu garantuota vieta vu ff, bet ten planuoju pasedeti daugiausiai pora meteliu, o tada, geriausiu atveju stot i oksforda. O tikslas: dirbti cerne.
EDman
Aksiomatizuotas logikos elementas… Arba mane laikai kvailiu, arba nori isgasdinti, arba meti issuki (bet pala, ka tada tu veiki gameslt? Tuo, kad kiekvienas pasisakymas, mokslinis argumentas ir t.t. turi buti pagristas aksiominiais elementais ir taip akivaizdu! (o juk ir stengiamasi palaikyti minimalu ju kieki). Atsakyti uz savo zodzius sugebu, o logika, mano manymu, siokia tokia isvysciau. Tad nekreipkim temos, jei tavo nuomone, as nesugebu atsakyti uz savo rasliava, tai prasom ir argumentuok aksiominiais elementais!
Landau
Visada malonu girdėti didelius jauno žmogaus užmojus. Kaip ir dauguma olimpiečių, tikriausiai stosi į VU FF FAM. Vilniaus Universitete teorinė fizikos dalis dėstoma geriau nei daugumoje užsienio universitetų, didesnių problemų atsiranda fizikos magistrams: trūksta geros mokslinės aparatūros; daugelis užsienio universitetų toje srity turi mažia problemų. Kuomet įstosi į VU FF, būtų malonu gauti iš tavęs laišką, manau turėtume apie ką pakalbėti.
Kembridžas – geras universitetas. Dar XVIIa. ten studijavo Izaokas Niutonas, XIXa. ten studijavo ir dirbo Džeimsas Klarkas Maksvelis. Vėliau buvo pastatyta Kavendišo laboratorija, kuriai vadovavo tas pats Maksvelis, po kurio laiko – elektrono atradėjas Dž. Dž. Tomsonas. Kembridžo Universitete pas Tomsoną kurį laiką stažavosi vienas garsiausių XXa. mokslininkų Nilsas Boras (tiesa, jie prastai sutarė). Šiandien Kembridžo Universitetas garsus visame pasaulyje. Bet vis tiek sakiau ir sakysiu, jog fizikos teorijai geriau rinktis VU nei bet kurį Didžiosios Britanijos universitetą.
Landau
Neketinu nieko įrodinėti tol, kol nesusipažinsi su matematinės logikos pagrindais. Tokie pasakymai, kaip „arba laikai mane kvailiu“ arba „ar cia pats isgalvojai?“ ir kt., rodo, jog tu nesugebi logiškai dėstyti minties.
Savo laiko bandymui susišnekėti su tavimi, kol nesusipažinsi su nurodytu dalyku (VU FF FAM ir TF pirmame kurse šių žinių įskiepys), nešvaistysiu.
Man jau metas. Labos nakties.
EDman
Vos spejau parasyti kelis postus, taves net nepazistu (todel naturalu, kad kyla abejoniu), o tu jau spejai atsiriboti nuo diskusiju, motyvuodamas tuo, kad neva as nesugebu diskutuoti. Bet tada ka tu veiki gameslt? Naturalu, kad cia sunkiai rasi labiau nusimananti lankytoja. I ankstesnius lankytoju postus reaguoji, bet nuo manes atsiriboji? Idomiai…
Landau
Mano veikla čia yra sąžiningai švietėjiška. Netikrų, išsigalvotų dalykų nedėstau. Daugiau čia neveikiu nieko.
Apie Nobelio premiją, skirtą už reliktinio spinduliavimo tyrinėjimus, rašiau praeitame straipsnyje. Gauti rezultatai tik dar kartą patvirtina, bet anaiptol neįrodo nepaneigiamai Didžiojo Sprogimo realumo. Įdomu – paskaityk. Visada turi teisę mano straipsnius ignoruoti, juose dėstomus dalykus vadinti paistalais. Ir, tikiuosi, supranti, jog, abejodamas kažkuriuo dėstomu dalyku ir norėdamas jį aptarti, turėtum atsikratyti bet kokio asmeniškumo ir mintį dėstyti remdamasis apibrėžtais loginiais samprotavimais (logikos mokslą pirmasis rimčiau pradėjo plėtoti Aristotelis). Priešingu atveju diskusija netenka mokslinės vertės ir neretai veda į niekur. Tikiuosi supranti, kodėl kol kas mokslinėmis temomis, kurios galėtų turėti šiokių tokių vaisių, su tavimi diskutuoti atsisakau. Tu nepasirengęs; nesugebi.
Pjovejas
O gal nesipykim?
Šiaip ar taip, EDman, tavo postai dvelkte dvelkia arogancija ir tiesiog noru pasiginčyti dėl ginčo (jei jau ginčiji, tai plačiau ir parašyk apie tavo minėtą LHC užuot tuščiai gyręsis olimpiadomis ir koks tu būsi kietas po n metų), o Landau irgi siūlyčiau atlaidžiau reaguoti (ar beveik nereaguoti) į tokias provokacijas.
Landau
Vertinga pastaba.
uniklas
jūsu kvirčas atrodo išties stulbinančiai. Ir kvailokai. nors aš neturiu jokio magistro ar dar ten kokio velnio bet suprantu bendravimo pagrindus. baikim šita kvirča ir susitaikom 🙂 ir EDman neįsižeisk bet tu atrodei kaip koks „dundukas“ (išdalies tikiu, kad tu turi tą fizikos laipsnį ar kaip ten jį pavadint bet vis tiek.:V ir dar laundau gal gali išverst šitą užrasą 8 * 10^10 anoje tavo naujienoj nesupratau šito 🙂
Pjovejas
Uniklui: tas užrašas, jei neklystu, reiškia skaičių 8 padaugintą iš 10 dešimtame laipsnyje, t.y. rezultatas 80 000 000 000
hercogas
Esu nustebintas kad cia lankosi tokio intelekto zmones esu dar jaunas gal duotumet kelis patarimus gal parekomenduotumet knygu kad bent kiek apsisviesciau… nes cia kartais kai pasneka tai sunku suprasti o landau temos tikrai labai idomios …